새로운 연구에서 학습과 기억의 핵심 메커니즘이 밝혀졌다.
오늘 Journal of Neuroscience 에 발표된 획기적인 연구는 뇌세포가 어떻게 중요한 정보를 세포 끝에서 세포핵으로 전달하여 학습과 기억에 필수적인 유전자를 활성화시키는지에 대한 새로운 시각을 제공합니다.
연구자들은 신경 세포가 서로 신호를 보내는 방식, 즉 시냅스 활동이 뇌의 장기적 변화에 필요한 유전자 발현과 연결되는 핵심 경로를 밝혀냈으며, 이를 통해 기억 형성의 근간이 되는 분자적 과정에 대한 중요한 통찰력을 제공했습니다.
콜로라도 대학교 앤슈츠 의대의 약리학과 교수이자 이 연구의 수석 저자인 마크 델라콰는 "이번 연구 결과는 국소적 시냅스 활동을 학습과 기억에 필요한 광범위한 유전자 발현 변화와 연결하는 중요한 메커니즘을 밝혀준다"고 말했습니다.
"이 논문은 주로 신경 세포가 하는 근본적인 과정에 대한 기초 과학적 발견입니다. 이 릴레이 시스템을 이해하면 뇌 기능에 대한 지식이 향상될 뿐만 아니라 인지 장애에 대한 치료법을 더 잘 알릴 수도 있습니다."
신경 세포의 기능을 조절하는 유전자가 제어되는 핵은 신경 세포가 시냅스로부터 입력을 받는 곳과는 아주 멀리 떨어져 있는데, 시냅스는 나무 줄기에서 나온 가지처럼 뻗은 먼 수상돌기에 위치해 있습니다.
본 연구는 신경 전달에 필수적인 시냅스의 역동적 변화에 필수적인 유전자를 조절하는 것으로 알려진 전사 인자인 cAMP 반응 요소 결합 단백질(CREB)에 초점을 맞추고 있습니다.
CREB가 학습과 기억을 뒷받침하는 역할을 한다는 것은 잘 알려져 있지만, 신경 활동 중 CREB를 활성화시키는 정확한 메커니즘은 아직 명확하지 않습니다.
Dell'Acqua 박사 연구 그룹의 대학원생 Katlin Zent는 고급 현미경 기술을 사용하여 수용체와 이온 채널을 활성화하여 칼슘 신호를 생성하는 중요한 릴레이 메커니즘을 밝혀냈습니다. 이 신호는 멀리 떨어진 수상돌기 가지의 시냅스에서 신경 세포체의 핵으로 빠르게 전달됩니다.
"이 연구를 통해 앞으로 이러한 경로가 다양한 질병 상태에서 어떻게 활용되는지 더 잘 조사할 수 있을 것입니다."라고 Dell'Acqua는 말했습니다. "이 새로운 메커니즘의 어떤 부분이 어디에서 방해를 받는지 정확히 알 수 있어 이 경로가 학습과 기억에 어떤 영향을 미치는지 더 잘 알 수 있습니다. 이 연구는 알츠하이머병과 기타 기억 관련 장애와 같은 질환을 겨냥한 개입의 잠재적인 대상을 강조합니다."
출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/01/250121180248.htm
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