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자폐 환자의 공포 기억, 뇌에서 왜 사라지지 않을까? 자폐 환자의 일부는 과거의 공포 경험을 쉽게 잊지 못하고, 오랜 시간이 지나도 불안과 공포 반응을 지속적으로 보입니다. 기초과학연구원 시냅스 뇌질환 연구단은 자폐 환자에게서 나타나는 이 같은 증상의 뇌 속 원인을 세계 최초로 밝혀냈습니다. 연구진은 공포 기억을 조절하는 핵심 뇌 부위인 ‘기저편도체’가 자폐 환자에서 제대로 작동하지 않는다는 점에 주목했습니다.     공포 기억을 지우는 열쇠, 기저편도체의 역할 자폐 유전자 변이를 가진 생쥐 실험에서, 위협 상황 후에도 기저편도체의 흥분성 신경세포가 충분히 활성화되지 않음이 확인되었습니다. 이로 인해 공포 기억이 소거되지 않고, PTSD와 유사한 장기 불안 반응이 유발되었습니다. 반면, 이 신경세포를 인위적으로 자극하자 공포 반응이 정상화되어 불안 증상이 줄어들었습니다. 이는 기저편도체 활성 조절이 치료의 핵심임을 보여줍니다. ▲ 기저편도체 흥분성 신경세포의 활성에 의해 조절되는 공포 기억의 소거 및 장기 공포 반응 정상 생쥐의 경우, 트라우마를 겪은 뒤 기저편도체의 흥분성 신경세포에서 신경 전달과 흥분도가 증가하여 기저편도체가 활성화되며, 이로 인해 공포 기억이 잘 소거되고 장기적인 공포 반응도 나타나지 않습니다(그림 좌측). 그러나 Grin2b 유전자 변이를 가진 자폐 생쥐에서는 트라우마 이후에도 해당 신경세포의 신경 전달 및 흥분도가 증가하지 않아 기저편도체의 활성화가 억제되고, 결과적으로 공포 기억 소거에 장애가 생기며 장기적으로 과도한 공포 반응을 보이게 됩니다(그림 중간). 이러한 상황에서 공포 기억 소거 과정 중 기저편도체를 인위적으로 활성화시켜 주면, 흥분성 신경세포의 신경 전달과 흥분도가 증가하여 공포 기억의 소거가 원활하게 이루어지고, 장기적인 공포 반응 역시 완화되는 것으로 나타났습니다(그림 우측).   유전자에서 시냅스까지, 뇌 회로의 정밀 탐사 이번 연구는 자폐 환자에게서 실제로 발견된 GRIN2B 유전...

기초과학연구원 (IBS) 시냅스 뇌질환 연구단 김은준 단장 연구팀은 TANC2 단백질 결손이 자폐 및 뇌 발달장애를 유발하는 매커니즘을 규명했다. 이로써 TANC2 유전자 돌연변이에서 기인한 자폐 및 뇌 발달장애 치료제 개발에 크게 기여할 것으로 기대된다. 자폐증(Autism spectrum disorders)은 뇌 발달장애의 한 종류로서, 세계 인구의 약 2%가 앓고 있다. 뇌의 발달은 세포 내 다양한 신호전달(signaling) 체계에 의해 조절된다. 그중 ‘mTOR 신호전달’은 신경세포를 포함한 대부분 세포의 발달과 기능을 제어한다. 여기에는 대사 장애, 뇌 발달장애 등 다양한 질환이 관련되어 있다고 알려져 있다. 그러나 신경계에서의 mTOR 조절 기전은 이제까지 알려진 바가 거의 없었다. * 자폐증(Autism spectrum disorders): 사회적 상호작용 및 의사소통의 결여와 반복적인 행동 및 제한된 관심의 증상을 보이는 일련의 뇌정신 질환. * 뇌발달장애(Neurodevelopmental disorders): 자폐, 지적장애(intellectual disability), 주의력결핍-과잉행동장애 (ADHD), 뇌성마비(cerebral palsy) 및 조현병(schizophrenia) 등 비정상적인 뇌발달로 인해 유발되는 다양한 뇌정신질환을 통칭함. 전세계 인구의 약 15%가 앓고 있다. * mTOR 신호전달 (mTOR(mechanistic Target Of Rapamycin) signaling): 인산화효소 단백질의 하나인 mTOR와 연관된 신호전달과정으로 세포의 사멸과 생존, 단백질 생산 등을 조절한다. 자폐 및 뇌 발달장애를 유발하는 FMRP, TSC1/2, PTEN 유전자의 돌연변이가 mTOR 신호전달 이상과 관련되어 있다. 시냅스 뇌질환 연구단은 이전 연구에서 ‘TANC2 단백질’이 정상적인 뇌 발달에 필수적임을 규명했다. 이후 다양한 임상연구를 통해 TANC2와 자폐 및 뇌 발달장애의 연관 가능성이 제기되었다. 다만 정확한 발병기전을 ...