[대전=뉴스핌] 김태진 기자 = 기초과학연구원(IBS)은 인지 및 사회성 연구단 이창준 단장 연구팀이 연세대학교 생명공학과 정은지 교수 연구팀과 뇌의 '별세포(astrocyte)'가 촉감을 구분해 반응하는 '촉감 지각 능력'을 조절함을 규명했다고 9일 밝혔다.

감각정보 전달이 조절되는 원리를 이해해 감각장애 치료의 초석을 마련할 것으로 기대된다.

시상 별세포의 촉감 민감도 조절 기작 모식도[사진=IBS] = 2020.09.08 memory4444444@newspim.com

앞서 연구진은 별세포가 억제성 신경전달물질인 가바(GABA)를 분비해 주변 신경세포에 영향을 준다는 사실을 밝힌 바 있다.

이번 연구에서는 시상 내 별세포가 가바를 분비해 신경세포의 감각신호 전달을 제어함으로써 촉감 민감도를 조절하는 원리를 규명했다.

후각을 제외한 시각·청각·촉각 등 감각정보는 신경세포를 통해 뇌 '시상(thalamus)'을 거쳐 대뇌 피질로 전달된다. 시상이 감각신호를 받아들이는 입구이자 전달통로인 셈이다.

신경세포에 초점을 맞춘 기존 신호 전달 연구와 달리 이번 연구는 뇌에서 가장 많은 수를 차지하는 별모양의 비신경세포인 별세포에 주목했다.

연구진은 시상 내 별세포가 신경세포에 영향을 미치는지 알아보기 위해 별세포의 가바 분비 여부를 확인했다.

그 결과 '다오(DAO)'효소가 가바를 만들어 내며 생성된 가바가 칼슘에 반응하는 '베스트1(Best1)'통로로 분비됨을 확인했다.

또 가바가 주변 신경세포의 활성과 대사를 억제하지만 역설적으로 이들 세포가 다양한 감각신호를 정확하고 빠르게 받아들여 반응하도록 돕는다는 사실을 밝혔다.

이밖에 가바가 시냅스의 정보 통합에 방해가 되는 불필요한 신호(잡음)를 제거하고 신경세포의 신호 전달 속도를 높여 신호 처리의 효율을 높임을 확인했다.

정은지 교수는 "촉감 지각 능력을 조절하는 새로운 뇌 기전을 밝혔다"며 "이번 연구로 감각인지기능 연구의 새로운 방향성을 제시했다"고 말했다.

이창준 단장은 "신경세포 뿐 아니라 별세포도 인지 기능에 중추적 역할을 함을 보여줬다"며 "별세포의 새로운 역할을 밝혀내 감각장애를 비롯한 다양한 뇌 질환 치료에 획기적인 돌파구를 열 것"이라고 했다.

이번 연구성과는 국제학술지 '뉴런(Neuron)' 온라인 판에 9일 오전 0시(한국시간) 게재됐다. 

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