韓연구진 "뇌속의 별세포가 언어학습 능력 결정" 규명

KIST·이화여대 공동연구..'아쿠아포린4' 유전자 규명

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(서울=뉴스1) 주성호 기자 = 뇌 속에 별 모양처럼 생긴 일명 '별세포'가 인지 능력에 영향을 미치며 특히 언어학습에 필수적인 역할을 담당한다는 사실을 국내 연구진이 세계 최초로 규명해냈다.

27일 한국과학기술연구원(KIST) 신경과학연구단 소속 이창준 박사팀과 이화여대 류인균·김지은 교수팀은 이같은 내용의 뇌과학 연구성과를 거뒀다고 밝혔다. 이번 연구결과는 신경과학 분야 세계적 학술지 '분자 정신의학(Molecular Psychiatry)' 온라인판에 게재됐다.

지금껏 학계에서 뇌 크기와 뇌 기능의 상관관계에 대한 연구들은 다양하게 진행됐다. 아인슈타인의 후두정엽이 일반인보다 15% 크다는 것도 이같은 연구성과를 입증한다.

그러나 어떠한 기전으로 뇌 크기와 기능의 상관관계가 발생하는지에 대한 '인과관계'를 규명하는 연구결과는 나오지 않았다.

이에 이창준 박사팀과 이화여대 연구진은 뇌 크기 변화와 기능의 관련성을 확인하기 위한 연구를 진행했다. 이들은 뇌의 70%를 이루는 수분을 순환하는 별세포 속 '아쿠아포린4' 유전자가 별세포 부피 조절 작용을 유발하는 것을 입증해냈다.

이창준 박사는 "아쿠아포린4 유전자 발현을 억제했을때 전기 자극에 의한 신경전달 과정 유래의 별세포 부피 조절작용이 억제됐다"고 밝혔다. 즉 아쿠아포린4가 뇌 자극과 활성화에 의한 뇌 크기 변화에 필수적 역할을 담당한다는 사실이 규명된 것이다.

실제 연구진에 따르면 동물실험에서도 아쿠아포린4 유전자를 억제했을때 공간기억력이 손상되고 뇌속 해마 크기 증가가 일어나지 않았다.

이를 토대로 연구진은 현재 공포기억과 뇌 기능의 상관관계에 대한 것도 후속으로 진행 중이다. 이른바 '외상후스트레스 장애'로 알려진 공포에 대한 기억이 뇌의 어느 기능과 상관관계가 있는지를 파헤치겠다는 것이다.

또 연구진은 아쿠아포린4가 뇌기능의 어디에 영향을 미치는지 알아보기 위해 650명의 사람을 대상으로 뇌 MRI를 촬영한 결과, 아쿠아포린4 내의 'rs162008'에서 'C염기'를 가진 사람들이 외국어 학습 능력이 뛰어나고 해당 부위의 크기 변화가 크다는 것을 입증했다.

이창준 박사는 "생리학적 상황에서 별세포의 기능과 역할을 밝혀내는데 최초로 성공했다"면서 "앞으로 기억 손상과 관련된 다양한 질병에서 아쿠아포린4 유전자가 중요 표적 유전자로서 역할을 할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

아쿠아포린4 SNP 유전자 변이에 따른 경험에 의한 뇌 크기 변화와 언어 유창성의 관계(미래창조과학부 제공) 2017.6.27/뉴스1 © News1

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