KAIST, "청색광으로 '고통스런 기억' 삭제 성공"

고통스런 기억을 '빛'으로 지우는 방법을 국내 연구진이 찾았다.

극심한 공포에 대한 기억으로 일으키는 외상후스트레스증후군(PTSD) 같은 정신질환 치료에 도움을 줄 전망이다.

KAIST는 생명과학과 허원도 교수 연구팀이 뇌에서 기억 형성을 조절하는 새로운 메커니즘을 밝혀냈다고 15일 밝혔다.

연구팀은 기억 형성과 소멸을 조절하는 데 중요한 역할을 하는 세포내 신호전달분자효소(PLCβ1 단백질)의 기능을 규명했다.

KAIST 연구진이 특정 단백질의 발현을 제어하는 방법으로 기억을 삭제하는 방법을 찾았다.

연구팀은 “PTSD와 같은 과도한 기억 형성에 의해 발생하는 정신질환의 새로운 분자적 기전을 밝히는데 기여했다”고 평가했다.

사람의 뇌는 매일 다양한 경험을 통해 새로운 기억을 형성하고 소멸시킨다. 기억 형성과정은 해마라는 뇌 부위에서 이루어진다. 양성적 신호와 음성적 신호가 균형을 맞추어 최적의 기억 형성을 유지한다.

그러나 양성 조절 인자가 부족하면 기억 형성에 문제가 생기고, 음성 조절 인자가 손상되면 과도한 기억이 형성된다. 이러한 과도한 기억 형성은 PTSD와 같은 정신질환의 원인이 될 수 있다.

허원도 교수는 “세계 최초로 단백질(PLCβ1)이 해마에서 기억 억제자로 작용해 과도한 기억 형성을 억제하는 중요한 역할을 한다는 사실을 확인했다”며 ‘특히 이 단백질은 해마에서 더 중요하다“고 설명했다.

연구팀은 이 단백질(PLCβ1)을 결핍시킨 마우스에서 과도한 기억 형성과 공포 반응이 증가하는 것을 발견했다. 반대로 이 단백질이 과발현하거나 광유전학으로 활성화시키면 과도한 공포 반응이 억제되는 것을 확인했다.

연구팀은 ”이 단백질 기능을 정밀하게 조절하기 위해 청색광으로 제어하는 광유전학 기술을 개발했다“며 "빛을 이용해 특정 단백질을 활성화하거나 비활성화할 수 있다”고 설명했다.

KAIST 생명과학과 허원도 교수와 이진수 박사(논문 제1저자).(사진=KAIST)

KAIST 허원도 교수는 "이 단백질 기능을 정밀하게 조절함으로써 과도한 공포 기억 형성을 억제할 수 있는 방법을 개발할 수 있을 것으로 기대한다“며 ”정신질환 치료에 혁신적인 돌파구가 될 수 있을 것“이라고 말했다.

실제 공포스런 기억을 심기위해 전기충격을 가하고, 여기에 청색광을 투사한 실험결과 이 단백질의 활성이 억제되면서 2~6일 지나면 공포스런 기억 등이 소멸됐다.