[사이테크+] "'욕망 좇는 신경전달물질' 도파민, 사랑 유지에도 중요"

美 연구팀 "프레리 들쥐 부부, 4주 분리해놓자 도파민 분비 크게 감소"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 뇌의 보상중추를 자극해 설탕, 니코틴, 코카인 같은 물질에 대한 욕망은 물론 다른 사람과의 유대감 형성에도 중요한 역할을 하는 신경전달물질 도파민이 사랑을 유지하는 데에도 중요하다는 연구 결과가 나왔다.

프레리 들쥐 [Nastacia Goodwin 제공. 재판매 및 DB 금지]

미국 볼더 콜로라도대 조이 도널드슨 교수팀은 13일 과학 저널 커런트 바이올로지(Current Biology)에서 일부일처제 포유류인 프레리 들쥐 실험에서 도파민이 파트너와의 유대감 형성과 유지에 중요한 역활을 한다는 사실을 확인했다고 밝혔다.

프레리 들쥐는 사람과 마찬가지로 한 파트너와 오랫동안 짝을 이루고, 집을 공유하며, 새끼를 함께 키우고, 파트너를 잃으면 슬픔과 비슷한 감정을 경험하는 것으로 알려져 있다.

연구팀은 이 연구에서 프레리 들쥐를 대상으로 파트너를 만날 때와 낯선 들쥐를 만날 때 뇌의 도파민 분비 및 뇌세포 활성 차이 등을 조사했다. 또 파트너와 오랫동안 분리돼 있다가 다시 만났을 때 도파민 분비와 뇌세포 활동도 측정했다.

실험에서는 프레리 들쥐가 파트너에게 다가가려고 할 때 뇌에서 일어나는 일을 초소형 광섬유 센서로 실시간 측정했다. 한 시나리오에서 들쥐는 손잡이를 밀어야 칸막이가 열리면서 파트너를 만날 수 있고, 다른 시나리오에서는 울타리를 넘어야 파트너를 만날 수 있다.

프레리 들쥐 실험 개요 [Current Biology/Zoe R. Donaldson et al. 제공. 재판매 및 DB 금지]

도널드슨 교수는 "이 연구에서 파트너와 만날 때 뇌 내부에서 어떤 일이 일어나는지, 그리고 파트너와 유대가 끊어졌을 때 신경 화학적으로 이를 어떻게 극복하는지에 대한 새로운 통찰력을 얻고자 했다"고 말했다.

초소형 광섬유 센서는 프레리 들쥐가 파트너 또는 낯선 들쥐에게 갈 때 보상중추인 측좌핵(nucleus accumbens)의 활동을 밀리초 단위로 추적했다. 측좌핵은 사람의 경우 사랑하는 사람의 손을 잡을 때 활성화되는 곳이기도 하다.

실험 결과 들쥐가 손잡이를 밀거나 울타리를 넘어 파트너를 만날 때는 도파민이 다량 분비되면서 측좌핵이 강하게 활성화됐으며, 서로 접촉하고 냄새를 맡는 등 상호작용을 하는 동안, 이 상태가 유지됐다.

그러나 칸막이나 울타리 반대편에 모르는 낯선 쥐가 있을 때는 도파민이 거의 분비되지 않았고 측좌핵도 활성화되지 않았다.

논문 제1 저자인 앤 피어스 박사는 "이는 도파민이 파트너를 찾도록 동기를 부여하는 데 중요할 뿐 아니라 낯선 사람보다 파트너와 함께 있을 때 도파민이 뇌 보상중추에서 더 많이 분비된다는 것을 의미한다"고 말했다.

프레리 들쥐 뇌 활동 측정 장치(A) 및 실제 측정 사진 [[Current Biology/Zoe R. Donaldson et al. 제공. 재판매 및 DB 금지]

이어 파트너 들쥐를 4주간 떨어져 있게 한 다음 만나게 한 두 번째 실험에서는 들쥐가 서로 기억은 했지만 뇌에서 도파민은 거의 분비되지 않는 것으로 나타났다.

연구팀은 4주는 야생 프레리 들쥐로 보면 다른 짝을 찾을 수 있는 만큼 긴 시간으로 두뇌로만 보면 서로 낯선 사이가 된 상태라며 뇌가 새로운 유대감을 형성할 수 있게 리셋 된 것이라고 할 수 있다고 설명했다.

이어 이는 뇌가 끝없는 짝사랑으로부터 자신을 보호하는 고유한 메커니즘을 가지고 있음을 시사한다며 고통스러운 이별을 겪었거나 배우자를 잃은 사람에게 좋은 소식이 될 수 있다고 덧붙였다.

도널드슨 교수는 "들쥐 연구 결과가 사람에게 얼마나 잘 적용되는지 확인하려면 더 많은 연구가 필요하다"면서도 "이 연구가 사회생활에 영향을 미치는 정신질환에 대한 새로운 치료법 개발에 기여할 수 있기를 바란다"고 말했다.

◆ 출처 : Current Biology, Zoe R. Donaldson et al., 'Nucleus accumbens dopamine release reflects the selective nature of pair bonds', https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(23)01741-4

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