식욕 등 욕구 관련 뇌부위 ‘제어 방법’ 찾았다

달고 짜고 기름진 음식을 먹고 싶어 하는 욕구를 억제하는 방법을 알아내기 위해 미국의 과학자들이 이런 욕구를 일으키는 특정 뇌 영역을 추적했다.

이번 연구는 과식이나 중독처럼 인간의 습관적인 행동을 막을 방법을 제공할 수 있다고 영국 일간 데일리메일이 11일(현지시간) 보도했다.

미국 다트머스대 연구진은 쥐 실험을 통해 설계한 신경 수용체를 활성화하는 것으로 욕구를 유발하는 뇌 영역의 활동을 억제할 수 있다는 것을 발견했다.

이번 연구결과는 설계된 뇌 수용체가 음식에 관한 신호가 보상으로 연결하는 방법을 바꾸도록 만든 약물과 함께 어떻게 작용하는지를 처음으로 보여줬다.

이에 대해 연구를 이끈 스티븐 창 박사후연구원은 “뇌 회로는 보상을 중재하는 어떤 감각이 있지만 그 신경 회로가 보상 관련 신호의 값을 변환시키는 근원이라는 것은 잘 알려지지 않았었다”고 말했다.

뇌에서의 이 신호는 패스트푸드와 같은 특정 보상을 광고하는 것처럼 작용한다.

이때 뇌는 보상-연상 신호를 생성해 보상으로 페스트푸드 레스토랑 같은 것을 떠올리는 신호와 관계된다.

이는 한 사람이 특정 음식을 갈망하고 심지어 그때 배가 고프지 않더라도 그렇게 만드는 원인이 되는 특정한 것이 왜 나타나는지를 설명한다.

이런 연관성을 연구하기 위해 연구진은 신호 추적을 사용했다.

이 신호 추적 실험에서 보상은 쥐의 행동에 상관없이 주어졌다.

창 연구원은 “우리는 주로 뇌에 있는 ‘배쪽창백’(ventral pallidum)가 보상 과정과 연관성이 있는지 아니면 신호 추적에 관여하는지 주목했다”고 말했다.

신기술인 ‘설계 수용체만 활성화하는 설계 약물’(DREADDs)은 과학자들이 반복적으로 해당 뇌 영역을 비활성화시켜 신호 값을 측정할 수 있도록 했다.

이런 약물(DREADDs)은 뇌에서 흔히 발견되는 수용체를 모방했지만, 바이러스를 사용해 신경세포로 들어갈 수 있도록 설계된 수용체이다.

이런 합성 약물을 주사하자 쥐의 특정 수용체는 활성화했고 신경세포는 작동을 멈췄다.

연구진은 이런 약물을 사용해 뇌에서 보상을 처리하는 영역인 배쪽창백을 반복적·일시적으로 비활성화할 수 있었다.

연구진은 이 약물을 활성화했을 때 쥐가 보상을 요구하는 행동을 멈춘다는 것을 발견했다.

“그동안 배쪽창백이 단지 행동의 동기를 표현하는 영역으로 간주했었기에 이번 결과는 놀라운 것”이라고 창 연구원은 말했다.

이어 “임상 시험 적용 측면에서 이번 결과는 중독 등 사례의 보상이 되는 ‘짝’ 신호로부터 값을 제거할 것으로 여겨진다”면서 “배쪽창백은 이런 작업을 위한 새로운 목표”라고 덧붙였다.

사진=다츠머스대

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr