윤봉준 교수(분자생명과학과), 강박행동 뇌 회로 규명과 분자적 기전 발견
강박행동 뇌 회로 규명과 분자적 기전 발견, 강박장애 치료의 실마리 풀다
편도체에서 선조체로 연결되는 회로의 시냅스 변화조절 통해 강박행동의 예방, 치료 기대
윤봉준 교수팀 연구결과, 국제적 권위 학술지 Nature communications 게재돼
□ 우리 뇌에 존재하는 수많은 회로 중에서 편도체로부터 선조체로 연결되는 회로의 특성이 밝혀졌다. 강박장애의 원인과 그 치료법 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
□ 고려대학교 생명과학부 윤봉준 교수팀은 기저외측 편도체-등내측 선조체 회로의 활성화가 불안을 증가시키고 결과적으로 강박행동을 유발한다는 사실을 규명했다. 그 중에서도 선조체에 존재하는 도파민 D1 수용체가 이러한 현상과 직접적으로 관련이 있다는 사실을 밝혔다. 이러한 강박행동이 편도체-선조체 회로의 활성과 억제를 통해 조절이 된다는 새로운 연구결과를 발표했다.
* 편도체 : 대뇌에 존재하는 작은 아몬드 모양의 부위로 감정의 조절, 공포의 학습과 기억에 중요한 역할을 하는 영역
* 선조체 : 대뇌의 피질 아래 쪽 심부에 존재하는 영역으로 행동의 선택 및 결정, 운동 및 충동성의 조절 등 다양한 행동 조절 역할을 담당하는 영역
□ 이번 연구결과는 국제적 최고 권위 저널 ‘Nature Communications (IF 17.694)’에 2024년 1월 8일자로 공개됐다. 연구수행은 한국연구재단 기초연구 보호연구지원사업의 지원을 받아 이뤄졌다.
□ 편도체는 대뇌의 변연계에 존재하는 부위로 감정의 조절과 더불어 파블로프의 개로 잘 알려진 공포의 학습, 기억에 중요한 역할을 한다. 일례로, 편도체에 손상을 입으면 공포를 잘 느끼지 못하게 된다.
▲ 그림 1. 기저외측 편도체(BLA)-등내측 선조체(DMS) 회로의 광유전적 활성이 불안을 증가시키고 그 결과 강박행동이 뒤이어 유발됨을 확인
□ 연구팀은 이 편도체가 신호를 보내는 여러 부위 중 강박장애와 그 유관질병들과 관련이 있다고 알려진 피질-선조체-시상-피질 회로의 한 축을 담당하는 선조체에 초점을 맞추어 광유전학 실험을 진행했다.
□ 그 결과, 편도체와 선조체를 연결하는 회로가 활성화되면 불안도가 증가하고 이어서 강박행동이 유발됨을 발견했다.
□ 또한, 연구팀은 지속적으로 강박행동을 보이는 마우스 모델을 개발했다. 이 마우스 모델은 편도체-선조체 회로를 장기간 활성화시킴으로써 여러가지 강박행동을 유발하도록 제작됐고, 이 강박행동들이 회로의 인위적 활성화가 멈춘 후에도 장기간 유지됨을 실험적으로 확인했다. 지금까지 강박장애(OCD)의 다양한 증상들을 종합적으로 나타내는 마우스 모델이 존재하지 않았다는 점에서 이 발견은 OCD 치료에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 예상된다.
□ 연구팀은 강박행동을 나타내는 모델마우스에 강박장애 치료제로 많이 사용되는 Clomipramine(클로미프라민)을 투여했고, 실제로 유발되었던 강박행동이 사라지는 것을 확인했다.
□ 제 1저자 이인범 연구원은 “이번 연구를 통해 불안과 강박장애의 연관성을 제시할 수 있었다는데 의의가 있다고 생각한다”며 “남들의 주목도가 떨어지는 잘 알려지지 않은 회로를 연구하면서 어려움도 있었지만 포기하지 않고 끝까지 진행하여 좋은 결과를 얻을 수 있었다”고 소감을 전했다.
□ 교신저자인 윤봉준 고려대 생명과학과 교수는 “기존에 알려지지 않았던 편도체-선조체 회로의 역할을 규명함과 동시에 강박행동이 일어나는 뇌신경회로 기반의 원리를 이해하는데 한 발 더 다가선 것으로 판단하며, 개발된 동물 모델과 연구 결과가 강박장애와 더불어 틱 장애와 같이 강박행동이 주요 증상으로 나타나는 다른 질병에도 그 치료법 또는 치료제 개발에 활용될 것으로 기대한다”고 이번 연구의 의의를 밝혔다.
▲ 그림 2. 편도체-선조체 회로의 장기적 활성이 지속적인 강박행동을 유발함을 확인