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잊고 싶은 기억을 스위치 하나로 지워버릴 날이 언젠가 찾아올지도 모르겠다.
과학자들이 유전자의 스위치를 끄면 기억을 지울 수 있다는 사실을 알아냈다고 미국 과학전문 매체 사이언스데일리가 보도했다.
인간을 비롯한 동물은 치매나 사고 또는 외상적 사건으로 이전에 갖고 있던 기억을 잃을 수 있다.
그런데 이제 벨기에 루벤가톨릭대와 독일 라이프니츠신경생물학연구소 공동 연구팀이 국제 학술지 ‘생물정신의학’(Biological Psychiatry) 최신호에 발표한 연구논문에 따르면, 기억은 유전자 스위치로도 지울 수 있다.
연구팀은 동물 실험에서 ‘뉴로플라스틴’(neuroplastin)으로 불리는 단일 조절 유전자를 수정한 쥐를 사용했다.
이 유전자는 아직 일부 기관에서밖에 연구되고 있지 않지만, ‘뇌 가소성’(외부 자극에 의해 뇌가 변화하는 성질)에 매우 중요한 역할을 한다. 최근 이 유전자에 관한 연구에서는 이 유전자의 변이가 인간의 지적 능력 감소나 정신분열증과 연관성이 있는 것으로 밝혀졌다.
연구팀은 이번 연구에서 이 같은 특성을 가진 뉴로플라스틴 유전자를 수정한 쥐를 상자에 넣어두고 램프를 점등할 때마다 발에 자극을 줘 다른 쪽 상자로 도망치도록 훈련시켰다.
이런 학습 과정은 ‘연합 학습’(associative learning)이라고 부르는 데, 가장 유명한 예로 ‘파블로프의 개’가 있다. 이는 종소리를 들려줄 때마다 음식을 주는 두 가지 조건을 결합하는 훈련을 통해 나중에 종소리만 들려줘도 개가 침을 흘리도록 연상시킨 것이다.
연구팀은 이번 연구에서 훈련받은 쥐의 유전자 스위치를 끄면 훈련을 통해 기억하고 있던 작업을 적절하게 수행하지 못하는 것을 알아냈다. 즉, 유전자 스위치를 꺼 쥐가 발에 느끼던 불쾌한 기억을 지우는데 성공한 것이다.
반면 뉴로플라스틴 유전자의 스위치가 아직 켜 있는 대조군 쥐는 훈련받아 기억하고 있는 작업을 완벽하게 수행하는 것으로 나타났다.
이에 대해 데틀레프 발슌 루벤가톨릭대 교수(생물심리학연구소)는 “우리는 단일 유전자의 비활성화가 이전이나 학습 실험 동안 형성한 연상 기억을 지우기에 충분하다는 것을 발견하고 놀라지 않을 수 없었다”고 말했다.
또 “뉴로플라스틴 유전자의 스위치를 끄면 쥐의 뇌 세포 사이에 일어나는 통신을 방해해 쥐의 행동에 영향을 미쳤다”고 설명했다.
연구팀은 쥐 뇌의 전기적 신호를 측정해 기억 저장에 쓰이는 세포의 메커니즘에서 명백한 결손이 있다는 것을 발견했다. 심지어 이런 변화는 연구팀의 빅토르 사바노프 연구원이 보여준 개별적인 뇌 세포 수치로도 나타났다.
이에 대해 발슌 교수는 “이번 연구는 아직 기초적인 것”이라면서 “우리는 아직 뉴로플라스틴이 다른 학습 형태에도 역할을 하는 것을 보여줄 추가 연구가 필요하다”고 말했다.
사진=ⓒ Antonioguillem / Fotolia
윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
