똑똑해지는 시기 바로 '이때'…놓치면 정신질환과 연결되기도

두뇌 발달에 중요한 시기가 초등 고학년부터 고등학생 시기(12~18세)라는 사실이 입증됐다. 기초과학연구원(IBS)은 뇌과학 이미징 연구단 홍석준 참여교수 연구팀이 아동 2500여명의 대규모 뇌 영상 데이터를 시뮬레이션해 '감각-연합 축'(sensory-association axis) 발달이 12∼18세에 정점을 이룬다는 사실을 규명했다고 19일 밝혔다.감각-연합 축은 뇌의 7가지 영역 가운데 외부의 시각적 정보를 받아들이는 '외부수용' 영역과 감각 정보를 파악하고 처리하는 '내부모델링' 영역을 연결하는 신경 경로다.이는 두뇌 발달에 핵심적인 역할을 하는 것으로 알려져 있다.연구팀은 7세가 지나면 감각-연합 축 사이 '현저성 영역'(salience network)이 발달하기 시작하면서 양 축 간 연결성을 강화한다는 사실을 확인했다.현저성 영역은 뇌의 7가지 영역 중 하나로, 목표와 관련된 감각 정보가 나타나 주의를 기울일 때 활성화되는 영역이다.청소년기에 접어드는 12∼18세 무렵에는 감각-연합 축 발달로 시상과 대뇌피질 간 연결성이 정점을 이루면서 시상이 내부모델링 영역에도 영향을 미치는 것으로 나타났다.이 시기 감각-연합 축이 제대로 형성되지 않으면 조현병, 우울증, 자폐스펙트럼장애 등 정신질환을 일으킬 수 있다고 연구팀은 설명했다.홍석준 교수는 "태아의 뇌가 형성될 때 시상이 중요한 역할을 한다고 알려졌지만 이후 청소년기에도 뇌 연결망 형성에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다"며 "청소년기 유병률이 높게 나타나는 다양한 뇌 질환의 기전을 이해하는 데 기여할 것"이라고 말했다.이번 연구 결과는 국제학술지 '네이처 뉴로사이언스'(Nature Neuroscience)에 실렸

2024-06-19 11:00:03

"쾌락과 통증은 하나?" 두 감정 모두 느끼는 '뇌 영역' 알아냈다

쾌락과 통증을 모두 느끼는 뇌 영역이 밝혀졌다.기초과학연구원(IBS) 뇌과학 이미징 연구단 우충완 부연구단장 연구팀은 서울대 최명환 교수, 미국 다트머스대 토어 웨이거 교수 연구팀과 공동으로 쾌락·통증을 모두 느끼는 뇌 속 영역을 알아냈다고 12일 밝혔다.이번 연구 결과는 국제학술지 '미국 국립과학원 회보'(PNAS) 지난 11일 자 온라인판에 게재됐다통증과 쾌락은 상반돼 보이지만 사실 연결된 감정이다. 통증은 쾌락, 쾌락은 통증을 감소시키며 상호작용하기 때문이다.뇌 영역에서 통증과 쾌락에 모두 반응하는 영역이 있는지에 대한 연구는 주로 쥐 등 작은 동물을 대상으로 이뤄져 왔다.연구팀은 참가자에게 통증과 쾌락 자극을 준 다음, 기능적 자기공명영상(fMRI·혈류와 관련된 변화를 감지해 뇌 활동을 측정하는 기술) 검사를 진행해 두 경험에 모두 반응하는 공통된 뇌 영역을 발견했다.실험에 참여한 58명의 사람은 캡사이신 용액(통증)과 초콜릿 용액(쾌락)을 지속해 섭취했는데, 이때 fMRI로 뇌의 활동 패턴을 분석한 결과 뇌섬엽, 전전두엽 피질, 편도체 등이 통증과 쾌락에 모두 반응하는 것으로 확인됐다.연구팀은 공통 영역의 뇌 활동 패턴을 분석하고, 감정의 부호(유쾌와 불쾌)와 강도의 정보를 파악할 수 있는 예측 모델도 개발했다.우충완 부연구단장은 이번 연구 결과를 만성 통증 환자에게 나타나는 우울증 등 연구에 적용할 수 있을 것으로 기대했다.김주미 키즈맘 기자 mikim@kizmom.com

2024-06-12 19:39:10

조류인플루엔자 바이러스, 인체감염 가능성 있어

국내 조류인플루엔자 바이러스에 인체감염이 가능한 것으로 조사됐다. 기초과학연구원은 한국바이러스기초연구소 신변종 바이러스 연구센터 최영기 센터장 연구팀이 지난 2021년 국내에서 발생한 'H5N1형 고병원성 조류인플루엔자' 바이러스를 분석한 결과를 발표했다. 연구팀은 H5N1형 고병원성 조류인플루엔자 바이러스 유전자 분석에서 숙주 세포 수용체에 결합하는 부위인 항원성 돌기에 바이러스 변이가 발생했음을 발견했다.이에 기존 바이러스와 변이 바이러스의 세포 수용체 결합력을 비교한 결과, 변이 바이러스는 조류의 수용체뿐 아니라 포유류 수용체에도 향상된 결합력을 나타냈다.인체감염 가능성도 확인됐다. 인체 유래 기관지 상피세포 오르가노이드에 바이러스를 감염시킨 결과, 변이 바이러스는 인체 유래 인플루엔자와 비슷한 감염양상 및 증식성을 보였다.최영기 센터장은 "고병원성 조류인플루엔자 바이러스 수용체 중 특정 아미노산 치환으로 포유류 및 인체감염 가능성을 향상할 수 있는 바이러스로 변화할 수 있고, 이러한 변이가 아시아 지역에서 점차 증가하고 있는 것을 실험과 대용량 유전체 정보 분석을 통해 규명했다"며 "이들 바이러스를 신속 정확하게 진단할 수 있는 진단법 개발과 인체감염에 대비할 수 있는 백신 개발연구에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.이번 연구 결과는 국제학술지 '신종 미생물 및 감염' 온라인판에 지난 8일 실렸다.김경림 키즈맘 기자 limkim@kizmom.com 

2024-01-31 18:52:10