IBS, 대뇌 전전두엽 신경세포 과활성이 유발
시상하부, 중뇌 보상회로 억제..사회성 부족 유도
자폐 스펙트럼 장애(자폐증)으로 인한 사회성 저하를 유발하는 뇌 신경회로가 밝혀졌다. 사회성을 강화하는 뇌 속 보상회로가 비정상적으로 억제되면서 사회성 부족을 유도했고, 이를 빛으로 자극하면 보상회로가 정상화돼 사회성이 회복되는 것을 확인했다.
기초과학연구원(IBS)은 김은준 시냅스 뇌질환 연구단장 연구팀은 자폐증의 주요 증상인 사회성 저하 원인이 뇌 신경회로와 연관돼 있다는 사실을 규명했다고 26일 밝혔다.
자폐증은 세계 인구의 2.8%가 겪고 있는 대표적인 뇌 발달 장애로, 사회성 저하와 반복 행동 등의 증상을 유발한다. 자폐증의 유병률은 매년 빠르게 증가하고 있지만, 정확한 발병 메커니즘이 밝혀지지 않아 승인된 치료제가 아직 없는 상황이다. 또한 자폐증과 뇌 신경회로의 연관성에 대해 거의 알려진 바가 없었다.
뇌 신경회로는 뇌의 여러 영역에 있는 신경세포들이 서로 복잡하게 연결돼 있어 뇌 기능을 조절한다.
연구팀은 자폐 생쥐모델에서 대뇌 전전두엽 신경세포가 과활성화돼 시상하부, 중뇌 보상회로가 비정상적으로 억제됨으로써 자폐 환자의 사회성 감소 증상을 일으킨다는 것을 확인했다. 사회성을 강화시키는 역할을 하던 보상회로가 억제되면서 사회성 부족이 유도된다는 것이다.
특히 자폐 생쥐 모델은 중뇌 복측 피개영역 신경세포들이 과도하게 억제되면서 사회성 저하를 유도했다.
연구팀은 시상하부 신경세포에 빛 자극을 주면 보상회로가 정상화되는 것을 자폐 생쥐 모델을 통해 확인했다. 이는 자폐 생쥐 모델에서 대뇌 전전두엽 과활성화가 보상회를 억제해 사회성을 저하한다는 의미다.
김은준 단장은 "자폐 모델 생쥐 연구를 통해 자폐 관련 사회성 조절 신경회로를 밝힐 수 있었다"며 "앞으로 자폐와 연관 가능성이 있는 뇌 영역과 신경회로를 추가로 밝혀내는 연구를 통해 자폐 발병 원인의 이해와 치료에 기여하겠다"고 말했다.
이 연구결과는 국제 학술지 '분자 정신의학(지난 20일)' 온라인에 실렸다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
