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12월 과학기술인상, 포항공대 김정훈 교수

- 공포 기억을 조절하는 신경 메커니즘 세계 최초 규명 -
 

□ 미래창조과학부(장관 최양희, 이하 미래부)와 한국연구재단(이사장 조무제, 이하 연구재단)은 이달의 과학기술인상 12월 수상자로 포항공과대학교 생명과학과 김정훈 교수를 선정했다고 밝혔다.

□ 미래부와 연구재단은 김정훈 교수가 위험에 대응하여 뇌의 반응으로 나타나는 공포행동이 편도체*에서 시냅스 가소성**으로 인한 공포 기억으로 나타난다는 사실을 입증하고, 이에 대한 반응 및 행동 메커니즘을 세계 최초로 밝힌 것이 높이 평가되었다고 선정 배경을 설명했다.

* 편도체 : 감정 기억 및 공포 반응을 제어하는 신경핵의 집합체로서 감정, 동기, 학습과 관련된 정보를 처리하는 데 중요한 역할을 함

** 시냅스 가소성 : 하나의 신경세포가 다른 신경세포로 신호를 전달할 때 신호의 세기나 전달 효율이 지속적으로 변하는 현상

o 편도체는 공포에 따른 반응행동과 공포 관련 자극을 학습하는데 필수 역할을 하는 것으로 알려져 있지만, 편도체 신경회로를 조절하는 억제성 신경 세포군이 너무 작아 연구가 어렵기 때문에 공포기억을 조절하는 신경 세포군의 역할 및 조절 메커니즘은 미지의 영역으로 남아 있었다.

o 김정훈 교수는 분자생물학적·약리학적·광유전학적 실험을 통해 시냅스 가소성이 공포기억 조절에 중요한 역할을 한다는 사실을 입증하였으며, 도파민 수용체*와 공포기억의 관련 가능성을 처음으로 제시하였다.

* 도파민 수용체 : 주요 신경 전달 물질인 도파민에 반응하는 수용체로 대부분의 동물에서 정신 활동을 조절하는 것으로 알려져 있음

- 시냅스 가소성을 광유전학적 자극으로 제거한 쥐는 과도한 공포반응을 나타냈고, 외상 후 스트레스 장애와 비슷한 증상을 보이는 쥐와 도파민 수용체 발현을 억제하는 약물을 주입한 쥐는 약한 공포 자극에도 강한 공포반응을 일으켰다.

o 김정훈 교수는 가령 지진의 공포를 경험했다면 지진과 관련이 없어도 지진을 경험했던 당시의 주변 상황이나 시간 등을 떠올릴 수 있으며, 지진이 일어날 수 있다고 생각하고 괴로움이나 불안을 겪는 경우 이것이 편도체의 시냅스 가소성으로 인한 것이라고 밝힌 것이다.

□ 김정훈 교수는 “이 연구는 공포 기억을 조절하는 억제성 신경망의 메커니즘을 처음으로 규명한 것이다. 공포 기억에 중요한 역할을 하는 것이 시냅스 가소성임을 밝힘으로써 외상 후 스트레스 장애와 같은 신경정신 질환 치료법 개발의 중요한 단서를 제공할 수 있을 것이다.”라고 연구의 의의를 설명했다.

□ 이달의 과학기술인상은 과학기술인의 사기 진작과 과학기술 마인드 확산을 위해 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정하여 미래부 장관상과 상금 1천만 원을 수여하고 있다.

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