​‘압상스 간질’ 치료 가능한 뇌 신경망 작동 원리 규명

신희섭 IBS 연구단장 연구팀 성과

아주경제 김봉철 기자 = 국내 연구팀이 순간적으로 의식을 잃는 비경련성 발작 질환인 ‘압상스 간질’ 치료에 중요한 실마리를 제공할 뇌 신경망의 작동 원리를 규명하는 데 성공했다.

미래창조과학부는 신희섭 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단장을 주축으로 한국과학기술연구원(KIST) 및 한국연구재단의 세계수준연구센터(WCI)팀이 참여한 연구팀이 단발성 발화가 압상스 간질의 메커니즘에서 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀냈다고 12일 밝혔다.

단발성 발화는 뇌 신경세포가 세포 간에 정보를 전달하는 과정에서 전기 신호가 규칙적으로 한 번씩 생성되는 것으로 한 번에 여러 개의 전기신호가 다발식으로 생성되는 ‘다발성 발화’와 구분된다.

압상스 간질이 발병하면 특이적으로 일종의 돌발성 이상 뇌파가 발생한다.

이는 시상 망상체의 뇌 신경세포 내·외부로 칼슘 이온의 이동을 조절하는 T형 칼슘 이온통로에 의해 다발성 발화가 일어나 뇌 세포의 전반적인 과흥분을 초래하기 때문으로 알려져 있다.

연구팀은 다발성 발화와 압상스 간질의 관계를 확인하고자 유전자 적중 기술을 활용해 T형 칼슘 이온통로를 제거한 생쥐를 대상으로 압상스 간질을 유도하는 실험을 진행했다.

그 결과 정상 생쥐보다 T형 칼슘 이온통로를 제거해 다발성 발화가 차단된 생쥐에서 압상스 간질이 더 증가했고 오히려 단발성 발화가 증가했음을 세계 최초로 밝혀냈다.

즉 다발성 발화가 아니라 단발성 발화가 압상스 간질의 메커니즘에 중요한 역할을 한다는 것이다.

신희섭 연구단장은 “이번 연구는 압상스 간질에 대한 기존 가설에서 벗어나 뇌신경망의 회로를 이해할 수 있는 새로운 기반을 마련한 것으로 평가될 것”이라고 연구 의의를 밝혔다.

이번 연구성과는 세계적 권위의 학술지인 미국국립과학원회보(PNAS, IF 9.809)5) 7월 28일자 온라인판에 소개됐다.