스웨덴 연구진, 집중력 높이는 특정 신경세포 발견

집중력에 필수적인 신경세포(뉴론) 유형을 처음으로 확인했다.

스웨덴 카롤린스카연구소 연구진은 전두엽 피질 속 이 신경세포의 활동력을 높이거나 낮춤으로써 생쥐의 집중력을 조절할 수 있었다고 밝혔다.

학술지 ‘세포’ 최신호에 실린 이 연구 결과는 뇌의 전두엽이 어떻게 작동하고 행동을 통제하는지에 대한 이해의 폭을 크게 넓혀준 것이라고 14일 메디컬 익스프레스를 인용해 연합뉴스가 보도했다.

전두엽 피질은 집중, 기억, 학습, 의사결정, 문제해결 등을 포함한 인지기능과 관련해 중요한 역할을 하는데 그동안 전두엽의 이런 정신활동 과정이 어떻게 이뤄지는 것인지는 거의 알려지지 않았다.

정신분열증, 자폐증, 주의력 결핍 및 과잉 행동 장애(ADHD)와 같은 정신신경병리적 장애들도 인지 기능의 문제로 인한 것이지만 효과적인 치료약이 아직 없는 상황이다.

다만, 이른바 ‘파브알부민이라는 단백질의 일종이 발현하는 뉴론’(일명 PV신경세포)이 인지 기능에서 중요 역할을 한다는 정도는 알려져 있었다.

카롤린스카연구소 팀은 생쥐에 고도의 집중이 필요한 임무 수행을 하도록 훈련시킨 뒤 임무를 반복하는 동안 쥐의 전두엽 피질 속 수백 가지 신경세포들의 활동을 낱낱이 기록했다.

그 결과 생쥐가 집중할 때 PV세포들이 매우 활발해지고 집중하지 않을 때엔 이 세포의 활동력이 줄어든 것으로 나타났다.

연구진은 “그 격차가 매우 커서 생쥐가 성공적으로 임무를 수행할 수 있지 여부를 단순히 PV세포들의 활동만 보고서도 알 수 있었다”고 밝혔다.

또 연구진이 이 세포 활동의 패턴을 바꾸거나 방해하면 생쥐의 집중력 역시 줄었다.

특히 전두엽에 소위 '감마 진동'(30-80 Hz)이라는 특정 주파의 뇌파를 준 상태에서 PV세포들을 활성화했을 때엔 생쥐가 임무를 몇 배나 더 잘 수행했다.

연구팀을 이끈 마리 카를렌 박사는 “뇌가 얼마나 복잡한지를 고려할 때 수많은 신경세포 중 이 한 가지 세포가 집중력과 인지기능에서 이런 역할을 하는 것을 규명한 이번 연구결과는 아주 놀라운”이라면서 “제약업계도 매우 흥미를 느낄만한 일”이라고 덧붙였다.

박동민 기자