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베이징 대학교 연구팀이 장기 기억이 형성되는데 필요한 시간을 알아냈다. 평생 동안 지속되는 기억을 형성하는데 얼마나 시간이 걸릴까? 베이징 대학교의 연구팀에 따르면, 그 시간은 30분이 넘지 않는 것으로 알려졌다. 연구팀은 장기 메모리 형성은 뉴런 내의 화학 및 전기적 분출로 자극받을 수 있음을 발견했는데, 이 과정은 불과 몇 초에서 30분 사이에 일어나는 것이다. 이번 발견은 기억력 강화 약물이나 치료에 사용될 수 있는 가능성이 있다. 네이처 커뮤니케이션스에 게재된 이 논문을 작성한 베이징 대학교 쳉 헤핑 교수는 왜 어떤 기억은 수년에서 수십 년 동안 지속되는가에 대한 의문을 풀어줄 현상을 동물 뇌 세포에서 처음으로 관측했다고 밝혔다. 기억이 형성되고 보존되려면 신경세포가 특정 물리적 변형 과정을 거쳐야 하는데, 세포 골격의 재배치와 같은 변화가 있어야 하는 것이다. 이 신경세포의 변화의 차이가 각 기억의 만료일을 다르게 만든다. 수십 년의 연구 끝에 과학자들은 특정 구조적 변형이 장기 기억을 형성한다는 것을 확인한 바 있지만 무엇이 그 변화를 일으키는가는 밝히지 못하고 있었다. 쳉 연구팀은 실험쥐에서 세포 내의 에너지 생산기관인 땅콩 모양의 미토콘드리아가 화학 및 전기적 분출 형태로 에너지를 방출할 수 있음을 발견했다. 이 에너지는 신경세포가 장기기억을 형성하기 위해 변형하는 과정에서 발생한다. 인간의 뉴런은 수백 개의 미토콘드리아를 사용하여 인지 행동을 위한 에너지를 생산한다. 연구팀은 특별히 제작된 현미경을 통해 폭발적인 분출을 보임에 따라 명명된 ldquo;미토플래시'라는 산발적인 현상을 발견했는데, 장기기억 형성에 도움을 주는 것으로 보였다. 이 발견을 검증하기 위해 연구팀은 항생제와 레이저를 사용해 미토콘드리아를 더 자극했다. 그 결과 쥐의 뇌 세포에서 더 많은 뉴런이 구조적으로 변형되는 것을 볼 수 있었다. 그리고 그 변형은 30분 동안만 이루어졌다. 30분이 넘은 시간을 들여도 긍정적인 결과를 볼 수 없었다. 이번 발견을 다른 동물에게도 적용할 수 있을 것으로 생각한다고 말한 쳉은 뇌는 여기저기 설치된 네온사인이 켜지고 꺼지고를 반복하는 대도시처럼 작동할 수 있다. 그 스위치를 찾을 수 있다면 모든 기억을 유지하거나 사라지게 만들 수도 있을 것이라고 덧붙였다. 기억 스위치는 신경세포 내의 에너지 분출의 빈도와 강도를 조절하는 미토콘드리아를 표적으로 하는 약물이 될 수 있다. 하지만 실제 사용할 수 있는 기술을 개발하기까지는 더 많은 시간이 걸릴 것으로 보인다. 기억 형성에 걸리는 시간이 제한된 것은 뇌가 기억하는 것보다 더 많이 망각하려고 하는 것 때문일 수 있다. 쳉은 모든 것을 기억하려고 하면 미칠 수도 있기 때문에 좋은 현상이라고 생각한다고 말했다. 상하이 푸단 대학교의 왕 종펭 교수도 장기기억 형성에 있어 미토콘드리아의 중요성을 강조했다. 하지만 이번 발견은 기억을 다루는데 있어 많은 세포가 참여하는 인간 뇌의 규모와 복잡성으로 인해 한계를 가질 수 있다는 의견을 제시했다. 미토플래시 현상이 개별 세포에 있어서 기억 형성을 설명할 수 있지만 전체적인 그림을 설명해주진 못한다고 덧붙였다. 일부 기존 약물을 이미 기억력 향상을 포함한 인지능력을 개선해줄 수 있는 것으로 보인다. 하지만 알츠하이머 치료제와 같은 신약들은 많은 부작용을 보이고 있다. 뇌의 동작에 대해 여전히 모르는 것이 많기 때문에 기억력 향상 약물이 등장하는 것은 아직 너무 이른 것으로 보인다. |
