연구자들은 지속적으로 기억을 새로 고치는 뇌의 메커니즘을 밝히다

마운트 시나이 연구원들은 시간과 개인적 경험에 걸쳐 확장되는 기억 통합을 위한 신경 메커니즘을 처음으로 발견했습니다. Nature 에 보고된 이러한 발견은 뇌의 신경 앙상블에 저장된 기억이 어떻게 지속적으로 업데이트되고 중요한 정보로 재구성되는지 보여주며, 우리의 기억이 가장 최근에 사용 가능한 정보와 어떻게 최신 상태를 유지하는지 해독하는 데 중요한 단계를 나타냅니다. 이 발견은 적응 기억 과정(예: 인과 추론)과 부적응 과정(예: 외상 후 스트레스 장애 또는 PTSD)을 더 잘 이해하는 데 중요한 의미를 가질 수 있습니다.

"오랫동안 유지되어 온 견해는 기억이 초기 학습 중에 형성되고 시간이 지남에 따라 신경 앙상블에서 안정적으로 유지되어 특정 경험을 회상할 수 있다는 것입니다." 마운트 시나이의 아이칸 의대의 신경 과학 조교수이자 이 연구의 수석 저자인 데니스 카이 박사가 말했습니다. "마우스 모델을 사용한 우리의 연구는 이 이론이 부적절하다는 것을 보여줍니다. 왜냐하면 이 이론은 뇌가 기억을 저장하면서도 새롭고 관련성 있는 정보로 유연하게 업데이트하는 방법을 설명하지 못하기 때문입니다. 신경 앙상블 내의 안정성과 유연성의 이러한 조합은 우리가 일상적인 예측과 결정을 내리고 끊임없이 변화하는 세상과 상호 작용하는 데 필수적입니다."

새로운 정보를 접하면서 기억을 어떻게 동적으로 업데이트하는지에 대한 근본적인 질문은 신경과학자들에게 계속해서 도전이 되어 왔습니다. 마운트 시나이 팀은 연구를 위해 성인 쥐의 해마에서 새로운 경험을 배우고, 각 경험 후 휴식을 취하고(소위 "오프라인" 기간 동안), 다음 날에 과거 기억을 떠올릴 때의 행동과 신경 활동을 추적했습니다. 연구자들은 각 사건 후에 뇌가 경험을 재생하여 기억을 통합하고 안정화한다는 것을 발견했습니다. 부정적인 경험을 한 후에 뇌는 그 사건뿐만 아니라 며칠 전의 기억을 재생하여 연결된 관련 사건을 찾고, 따라서 시간이 지남에 따라 기억을 통합하는 것처럼 보입니다.

매우 부정적인 사건(예: 특정 환경에서 발 전기 충격을 받음)을 경험한 쥐에 대한 연구에서 부정적인 경험이 최근의 부정적인 기억뿐만 아니라 며칠 전에 형성된 "중립적" 또는 위협적이지 않은 기억(어떤 전기 충격도 받지 않은 안전하고 다른 환경)의 재활성화를 촉진한다는 사실이 밝혀졌습니다. "우리는 쥐가 매우 부정적인 경험 후 휴식을 취했을 때 그 경험의 신경 앙상블과 과거의 중립적 기억을 동시에 재활성화하여 두 가지 뚜렷한 기억 양식을 통합한다는 것을 알게 되었습니다."라고 카이 박사는 설명합니다. "우리는 이 현상을 앙상블 공동 재활성화라고 부르며, 이것이 뇌에서 기억의 장기적 연결을 촉진한다는 것을 알게 되었습니다."

수면이 기억 저장에 도움이 되는 것으로 보이는 출판된 문헌과는 달리, 연구자들은 쥐가 잠든 상태보다 깨어 있는 상태에서 기억 연결이 더 자주 발생한다는 것을 발견했습니다. 이 발견은 각기 다른 기억 과정에서 깨어 있는 상태와 수면이 하는 역할에 대한 흥미로운 질문을 팀에 제기했습니다. 이 연구는 또한 부정적인 경험이 과거 기억과 연결될 가능성이 더 높았으며, 며칠 동안 "전향적으로"보다는 "후향적으로", 더 강렬한 부정적인 사건이 후향적 기억 연결을 주도할 가능성이 더 높았다는 것을 보여주었습니다.

"기억 통합을 용이하게 하는 복잡한 신경 메커니즘을 발견하면서, 우리는 실제 세계의 기억을 더 잘 이해하는 방향으로 큰 진전을 이루었습니다. 실제 세계의 기억은 후속 경험에 따라 지속적으로 업데이트되고 재구성되어 역동적인 세상에서 매일 기능할 수 있다는 것을 알고 있습니다."라고 Cai 박사는 말했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/11/241106132215.htm