국내 연구진이 기억이 재구성되는 원리를 세계 처음으로 밝혀냈다.

서울대 생명과학부 기억제어연구단 강봉균 교수팀은 뇌에 저장된 기억을 떠올릴 때 단백질 분해과정을 통해 기억을 저장한 시냅스가 허물어지면서 기억이 재구성된다는 사실을 규명했다.

이 연구결과는 세계적 과학잡지 《사이언스(science)》 온라인판에 8일 게재됐다.

시냅스(synapse)는 신경 세포의 신경 돌기 끝부분이 다른 신경 세포와 접합하는 부위다. 시냅스를 통해 한 신경 세포에 있는 신호가 다른 신경 세포에 전달된다.

사람의 뇌는 새로운 경험이나 학습을 할 때 시냅스들이 단단하게 결합되며 이러한 강화과정을 통해 우리는 배우고 경험한 것을 오랫동안 기억할 수 있게 된다.

신경과학자들은 이러한 시냅스 강화과정 중에 단백질 합성 억제제를 투입해 단백질 합성을 막았더니 시냅스 강화가 일어나지 않아 기억이 형성되지 않는다는 점을 알아낸 바 있다. 신경과학자들은 시냅스 강화 과정에서 단백질 합성이 필수적이라는 점에 주목해 연구를 진행해 왔다.

강봉균 교수팀은 기억을 떠올릴 때 기억을 부호화하며 강화됐던 시냅스가 특수단백질분해과정(ubiquitin-proteasome system)을 통해 허물어지고 결국 기억을 재구성 가능한 상태로 만든다는 것을 밝혔다.

기억을 떠올릴 때 시냅스를 구성하는 신경 세포들은 특수단백질분해과정을 사용해 시냅스의 단백질 분해를 증가시키고 이러한 증가가 결국 기억을 부호화하는 시냅스를 허물어뜨려 기억 재구성을 가능하게 한다는 것이다.

강 교수는 “특수단백질분해과정의 활성을 억제하면 기억이 재구성될 수 있는 상태로 가지 못하기 때문에 기억의 변형과 소멸이 불가능했다”며 “이번 연구결과는 기억을 유지하거나 변형하는 과정에도 응용해 의학적으로 쓰일 가능성을 제시했다”고 말했다.