KAIST는 생명과학과 한진희 교수 연구팀이 생쥐 모델을 이용해 신체 고통 없이 심리적 위협만으로 유도되는 공포 기억의 핵심 뇌 회로를 규명했다고 15일 밝혔다.

연구팀은 심리적 위협을 처리하는 뇌 회로를 알아보기 위해 전기 자극이 아닌 시각적 위협 자극을 사용하는 새로운 공포 조건화 실험 모델을 개발했다. 생쥐는 포식자가 위에서 빠르게 접근하는 상황에서 본능적으로 공포 반응을 보이는데, 연구팀은 이를 활용해 천장 화면에 빠르게 커지는 그림자를 제시함으로써 생쥐가 포식자에게 공격당하는 듯한 위협을 경험하게 했다. 이 실험을 통해 통각 없이도 심리적 위협만으로 공포 기억이 형성될 수 있음을 입증했다.

이 새로운 행동 실험 모델과 함께 신경세포의 활성을 정밀하게 조절하는 화학유전학 및 광유전학 기법을 활용해 외측 팔곁핵(PBN)이 시각적 위협만으로도 공포 기억이 형성된다는 사실을 규명하였고 나아가 PBN으로 정보를 전달하는 상위 뇌 영역을 분석했다.

이에 따라 부정적 정서와 고통 처리에 중요한 역할을 하는 후측 대뇌섬엽(pIC)이 PBN과 직접 연결돼 있음이 밝혀졌다.

연구팀은 연구 결과 pIC–PBN 회로를 인위적으로 억제하면 시각적 위협에 따른 공포 기억 형성이 현저히 감소하지만 선천적인 공포 반응이나 통각 기반의 공포 학습에는 영향을 주지 않는다는 점도 규명했다.

반대로 이 회로를 인위적으로 활성화하는 것만으로도 공포 기억이 유도돼 pIC–PBN 회로가 심리적 위협 정보를 처리하고 학습을 유도하는 핵심 경로임이 드러났다.

한 교수는“이번 연구는 PTSD, 공황장애, 불안장애 등 정서적 고통을 주 증상으로 하는 정신질환의 발병 메커니즘을 이해하고, 맞춤형 치료법을 개발하는 데 중요한 토대를 마련할 것”이라고 말했다.

이재영 기자 now@ggilbo.com