뇌간 해독: 뇌-신체-정신 상호작용에 대한 새로운 창

뇌와 신체 기관 간의 소통은 감정 조절과 전반적인 정신 건강에 필수적입니다. 뇌간의 고립핵(NTS)은 미주신경을 통해 이러한 상호작용을 중재하는 중요한 중심 구조입니다. NTS의 중요성에도 불구하고, NTS는 깊숙이 위치하여 역사적으로 살아있는 동물에서 관찰하는 데 어려움을 겪어 왔습니다.

Cell Reports Methods (2025년 4월 4일) 에 최근 게재된 연구에서 연구팀은 라이브 NTS 영상 기법("D-PSCAN" 또는 소뇌 구조 및 신경 회로 하의 이중 프리즘 기반 뇌간 영상)을 개발했습니다. 이 새로운 심부 뇌 영상 기술은 살아있는 생쥐의 NTS 신경 활동을 고해상도의 최소 침습적 영상으로 시각화할 수 있게 해줍니다.

새로운 최소 침습 기술이 공개되다

D-PSCAN 방법은 소뇌와 뇌간 사이에 조심스럽고 체계적으로 이식된 이중 마이크로프리즘 조립체를 기반으로 하며, 소뇌 기능을 보존하는 동시에 NTS에 대한 광범위하고 자세한 시야를 제공합니다.

"NTS 연구에 있어 가장 큰 어려움 중 하나는 소뇌 아래 깊은 곳에 위치하여 살아있는 동물에서 관찰하기 어렵다는 점입니다."라고 주저자 아게츠마 마사카즈는 설명합니다. "이전에는 NTS에 접근하기 위해 소뇌를 제거하는 접근법이 있었지만, 이는 큰 한계를 안겨주었습니다. 주요 운동 조정 중추인 소뇌는 정서 조절에도 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있기 때문입니다. 따라서 소뇌 기능을 보존하면서 NTS를 관찰할 수 있는 방법이 필요했습니다."

이제 NTS의 자세한 활동을 관찰할 수 있다

연구팀은 내부 장기에서 NTS로 신호를 전달하는 미주신경의 전기 자극에 대한 NTS의 반응을 조사하여 D-PSCAN 기법을 평가했습니다. NTS에서 신경 반응을 유발하는 데 필요한 미주신경 자극(VNS) 강도의 특정 역치를 관찰했습니다. 또한, 자극 매개변수의 변화에 ​​따라 민감화 또는 반대로 억제 효과를 포함한 신경 활성화 패턴이 다르게 나타난다는 것을 확인했습니다.

미주신경 자극(VNS)은 약물 저항성 간질 치료에 임상적으로 사용되어 왔으며, 현재 우울증 및 기타 정신과적, 신경계 질환의 치료법으로 연구되고 있습니다. 따라서 이러한 결과는 D-PSCAN 기법이 VNS 매개변수를 치료적 목적으로 최적화하는 데 귀중한 통찰력을 제공할 수 있는 잠재력을 보여줍니다.

연구팀은 전기 자극보다 더 생리적인 조건에서 NTS 기능을 더욱 심층적으로 연구하기 위해 D-PSCAN 기법을 적용하여 섭취 후 자연적으로 분비되는 장 호르몬인 콜레시스토키닌에 대한 NTS의 반응을 분석했습니다. 그 결과, 콜레시스토키닌에 의해 유발되는 NTS의 신경 활동을 성공적으로 검출했습니다.

미래 전망

아게츠마 박사는 "뇌-신체 상호작용은 감정 조절에 중요한 역할을 하며, 이 기능에 대한 더 깊은 이해는 신경정신 질환 치료와 정신 건강 및 웰빙 증진에 기여할 것으로 기대됩니다."라고 말했습니다. "D-PSCAN은 뇌-신체-정신 상호작용을 규명하는 새로운 접근법을 제시하며, 기초 신경과학부터 임상 응용까지 다양한 분야에서 귀중한 연구 도구가 될 것입니다."

이 연구의 함의는 감정 조절 연구를 넘어 확장됩니다. NTS는 심장과 장을 포함한 다양한 기관으로부터 신호를 받으며, 식욕 조절, 에너지 대사, 장내 미생물 등 다양한 기능에 관여합니다. 본 연구에서 개발된 생체 내 NTS 영상 기술인 D-PSCAN은 이러한 연구 분야에 널리 적용될 것으로 기대됩니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/05/250502102919.htm