KAIST, 빛으로 기억 조절…PTSD 치료 가능성 열었다

(왼쪽부터) 생명과학과 허원도 교수, 이진수 박사. KAIST 제공.

KAIST 연구진이 과도한 기억 형성을 억제해 PTSD와 같은 정신질환을 줄일 수 있는 새로운 메커니즘을 밝혀냈다.

15일 카이스트에 따르면 허원도 생명과학과 교수 연구팀은 뇌에서 기억 형성을 조절하는 기전을 알아냈다.

PTSD와 같은 정신질환은 뇌에 과도한 기억이 형성돼 극심한 공포와 관련된 기억이 제대로 소멸하지 않아 발생한다.

이에 연구팀은 다양한 뇌 신경전달물질들에 의해 활성화되는 대표적인 세포 내 신호전달분자효소인 'PLC β1 단백질'에 집중했다.

단백질을 결핍시킨 쥐에서 과도한 기억 형성과 공포 반응이 증가하는 것을 발견했고, 반대로 단백질이 과발현하거나 광유전학으로 활성화하면 과도한 공포 반응이 억제되는 것을 확인했다. 이는 단백질이 기억 형성 초기 단계에서 중요한 역할을 하며 적절한 기억 형성을 유도함을 의미한다.

연구팀은 빛으로 제어하는 광유전학 기술을 개발하여 단백질의 기능을 정밀하게 조절했다. 이 기술은 빛을 이용해 특정 단백질을 활성화하거나 비활성화할 수 있어, 뇌의 특정 부위에서 일어나는 신경 활동을 정밀하게 제어할 수 있다.

이를 통해 연구팀은 단백질이 기억 형성 초기 단계에서 중요한 역할을 한다는 것을 입증했다. 이는 광유전학 기술이 신경 과학 연구뿐만 아니라 정신질환 원인 규명 및 치료에도 혁신적 도구가 될 수 있음을 보여주는 결과다.

허원도 교수는 "이번 연구는 단백질이 해마에서 기억 형성 초기 단계에서 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀냈으며, 이는 PTSD와 같은 정신질환의 새로운 치료 가능성을 제시한다"며 "단백질의 기능을 정밀하게 조절함으로써 과도한 공포 기억 형성을 억제할 방법을 개발할 수 있을 것으로 기대되며, 이는 정신질환 치료에 혁신적인 돌파구가 될 수 있을 것"이라고 설명했다.

생명과학과 이진수 박사가 제1 저자로 수행한 이번 연구는 저명 국제 학술지 '사이언스 어드밴스(Sciences Advances)' 2024년 7월호 인쇄판에 게재될 예정이며, 6월 28일 자로 온라인판에 게재됐다.