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[영틀신반] episode #1 - 토탈리콜
오피니언 madpatcher (2019-11-04 09:45)

Episode #1

“토탈리콜(Total Recall)” - Implanting False Memory

토탈리콜

<출처:movie.daum.net>

 

만약에 원하는 어떤 기억이든 만들어 준다고 하다면

어떤 기억을 가지고 싶은가

원하는 기억으로 원하는 삶을 있다면

어떤 기억을 가지고 싶은가?’ 
 

    1990년에 과학소설 “도매가로 기억을 팝니다.”를 영화로 만든 토탈리콜은 2012년에 리메이크가 되어 다시 많은 사람들의 옛 공상과학영화의 기억에 대한 향수를 자극했다. 유명배우인 아놀드 슈왈제네거가 주연을 했던 첫 영화를 어린 시절 몇 번을 TV영화 상영에서 본 기억이 있다. 그 때만 해도, 이 영화가 신경과학계의 미래를 반영한다는 것은 꿈도 꾸지 못했다.

     2019년인 지금 신경과학계에서 학습과 기억에 관한 분야의 큰 화두 중에 하나는 기억의 조작이다. 2013년에 Science 지에서 가짜기억(False memory)을 실험용 쥐에 심은 내용이 발표가 되어 화제를 불러 일으켰었다(Ramirez et al., 2013). 그렇다면, 현재, 기억을 조작하는 것은 과연 얼마나 가능할까? 기억의 조작 또는 제어를 위해 신경과학분야에서 흔히 등장하는 툴은 광유전학(Optogenetics)이다(그림1).

토탈리콜

     광유전학은 간단히 설명하면, 빛에 반응하는 ion channel membrane protein을 target cell의 membrane에 발현시키고, 특정 시간 또는 상황에서 빛을 뇌 속에 쪼여주면, 이 protein이 반응하여, channel을 open 또는 close를 하고, 이때 특정 ion들이 신경세포 내로 들어 가면서, membrane potential을 변화시켜, 활성을 유도 또는 억제하는 개념이다.  

     광유전학은 신경과학분야에 큰 파장을 불러왔다. 다양한 조절이 실시간으로 가능했기 때문이다. 토탈리콜 영화에서도 기억을 조작하기 위해, 특정 기계를 사용하는 모습이 등장한다. 주인공은 그 기계에 고정되어 고통스러워하는 모습을 보여준다. (사실, 동물실험에서는 빛을 쪼여주는 과정에서 고통스러움은 관찰되지 않는다.) 

     좀 더 영화이야기를 이어갈까 한다. 영화의 주인공은 건설 노동자로 싼값에 없는 기억을 머리에 넣어주는 “Rekall”이라는 회사의 광고를 보고 찾아가게 된다. 그리고 그는 화성에서의 휴가를 자신의 기억에 새로 넣고자 한다. 기억을 주입하는 과정에서 문제가 생기고, 주인공은 자신이 알고있던 본인의 모습이 진짜가 아니라고 믿게 된다. 하지만, 이전에 그는 red planet 에서의 자신의 삶에 대한 전체 기억을 지웠다는 것도 알게 된다. 이 때부터 주인공이 겪게 되는 일들이 현실인지 주입된 기억에 의한 가상인지가 헷갈리게 된다. 현재 살고 있는 삶과는 다른 삶을 살게되는 주인공. 앞 뒤가 맞지 않는 상황에 놀라고 반전에 반전을 거듭하는 전개로 주인공은 정신없어 한다. 하지만, 궁극적인 이야기의 흐름은 자신이 원하던 꿈꿔오던 데로 진행되어 간다. 영화를 관람하는 내내, 지금 일어나는 일이 진짜인지, 그냥 주입된 기억내에서 일어나는 일인지 여러 가지로 헷갈리게 된다. 

     영화를 보면서도 느끼는 부분이지만, 자주 느끼는 것 중에 하나가 내가 살아가는 현실이 진짜인지, 아니면, 영화 “메트릭스"처럼 가상의 공간에 살고 싶은 모습으로 살아가는 것은 아닌지 라는 의구심이 있다. 물론, 공상과학영화를 많이 보다보니 생긴 것일 수도 있다.   

     토탈리콜을 본 연재에서는 다뤘지만, 사실 기억 조작을 소재로한 영화는 생각보다 많은 편이다. 그 중 “인셉션"이라는 영화는 정말로 기억을 심는 다는 것이 어떤 것인 지를 흥미진진하게 보여준다. 토탈리콜의 컨셉을 다차원으로 넓힌 영화라 할 수 있다. 가짜 기억에 또 다른 기억을 넣고 이런 작업을 반복하는 과정을 보여준다. 그리고, 끝까지 관객의 마음을 흔드는 마지막 장면 (가짜와 진짜 기억을 구분하는 팽이가 넘어 질 듯 안 넘어지는 장면)은 영원한 궁금증을 자아냈다. 이 밖에도 “이터널 션샤인", “페이첵", “바닐라 스카이" 등이 있다. 

     그렇다면, 기억의 조작, 조절에 관한 연구들은 얼마나 진행되었을까? 기억의 조절은 정상적인 뇌에서 연구가 많이 되어왔지만, 질병 모델에서도 연구가 활발히 진행 중이다. 기존의 연구방법을 이용하여, 기억관련 뇌 질환에 차세대 치료법을 제시하는 연구성과들이 발표되곤 한다. 그 중 하나를 소개한다면, 잘 알려진 뇌질환인 알츠하이머 병에 광유전학적 방법을 적용하여, 기억을 되살리는 연구이다(Bostancıklıoğlu, M., 2019). 병적인 증상으로 손상된 기억을 되살리기 위해, 기억의 흔적(memory trace)을 갖고있는 신경세포의 활성을 되돌리거나 증가시키는 방법이 제안되고 있다(Roy, D. S. et al., 2016). 

     기억에 대한 실마리를 찾는 연구들은 기억심상(memory engram)을 조작하는 방법을 이용한다. 기억심상은 하나의 기억에 대해 모든 신경세포가 관여하는 하는 것이 아니라, 특정 신경세포의 집단이 하나의 기억을 관장한다고 본다. 따라서, 여러 종류의 기억은 다양한 신경세포의 집단 또는 신경세포간의 연결 형태 (네트워크 구조)가 관장하게 된다(Josselyn, S. A. & Frankland, P. W., 2019). 

     20년 전에 영화 소재로 다뤄졌을 만큼, 사람들에게 기억의 조작이라는 것은 주 된 관심사 중에 하나였다. 현재 연구들이 이러한 관심사를 반영하듯 꾸준히 많은 연구결과를 발표하고 있고(그림2), 앞으로 더욱 개발된 기술로 연구 재현의 한계선을 뛰어넘을 것으로 예상된다.  

토탈리콜

<출처:NCBI>

 

참조 논문:

Ramirez, S., Liu, X., Lin, P. A., Suh, J., Pignatelli, M., Redondo, R. L., ... & Tonegawa, S. (2013). Creating a false memory in the hippocampus. Science, 341(6144), 387-391.

Bostancıklıoğlu, M. (2019). Optogenetic stimulation of serotonin nuclei retrieve the lost memory in Alzheimer's disease. Journal of cellular physiology.

Roy, D. S., Arons, A., Mitchell, T. I., Pignatelli, M., Ryan, T. J., & Tonegawa, S. (2016). Memory retrieval by activating engram cells in mouse models of early Alzheimer’s disease. Nature, 531(7595), 508.

Josselyn, S. A., & Frankland, P. W. (2018). Memory allocation: mechanisms and function. Annual review of neuroscience, 41, 389-413.

  추천 1
  
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  댓글 1
회원작성글 쌍정  (2019-11-05 04:09)
재미있게 읽고 갑니다 ^^ 다음 연재 기대할께요~!! ^^
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경북대학교 의과대학
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