뇌인지회로연구실

본 연구는 인간의 뇌를 이해하는 학문적으로도 매우 중요할 뿐만 아니라, 지금까지 간과하고 있었던 파킨슨병, 자폐증, 조현병 등에서 나타나는 정보 추상화(혹은 정보 일반화) 이상에 의한 정신질환을 설명할 수 있는 영장류 뇌 모델을 제시할 것이며, 더 나아가 정보 추상화에 문제가 있는 정신질환 영장류 동물모델을 제작하는 기반을 제시할 것입니다. 많은 뇌인지회로가 있겠지만, 그중에서도 저희 연구실은 학습과 기억에 관련된 뇌 회로를 연구하고 있습니다. 하지만, 학습과 기억에 관련된 회로들도 매우 많습니다. 저희는 이 중에서도 기저핵이라고 불리는 뇌 영역이 어떻게 암묵 기억을 저장하는지에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 기존의 기저핵은 운동을 조절하고, 이 부분이 고장 나면 헌팅톤병(무도병)이나 파킨슨병과 같은 뇌질환이 생긴다는 것이 잘 알려져 있습니다. 하지만, 이 기저핵은 단순히 운동기능을 조절하는 것뿐만 아니라, 물체 가치를 배우고 기억해서 습관행동으로 표출하는 기능을 한다는 것도 최근 연구들을 통해서 알려지게 되었습니다. 특히 저희 연구실에서는 이 기저핵과 연결된 회로들이 어떻게 암묵 기억을 저장하고 이 기억을 이용해서 습관 행동을 생성하는지에 대해서 연구하고 있습니다. 본 연구를 통해 습관을 형성, 저장 및 조절하는 영장류 뇌 회로를 규명하고, 이 습관 회로를 조절하여 영장류 습관 행동을 교정하는 연구를 진행하고 있습니다. 영장류는 손을 이용한 촉각 정보를 적극적으로 활용하는 동물입니다. 저희는 그중에서도 손을 이용해서 들어오는 촉각 정보에 기반한 가치 정보가 뇌의 어떤 부위에서 처리되는지를 연구하고 있습니다. 기존의 신경과학 연구에서는 시각 정보를 통해 들어오는 가치 정보가 뇌에 어느 부위에서 표상되고 어떠한 회로를 통해서 처리되는지에 대한 연구가 주를 이루었습니다. 하지만 동물은 시각뿐만 아니라 다른 감각 기관을 통해서도 환경과 상호작용하며, 물체의 가치를 종합적으로 판단합니다. 저희 연구실에서는 촉각 감각을 통해서 들어오는 이러한 가치 정보가 기존에 알려진 시각과 연합된 가치 정보를 처리하는 뇌 부위와는 어떻게 다른지, 다르다면 이러한 두 서로 다른 가치 정보가 어느 부위에서 종합적으로 처리되어 최종적인 가치 판단까지 이르게 되는지를 연구하고, 이를 통해 저희 사람을 비롯한 영장류가 세상을 어떻게 대하고 행동하는지에 대한 좀 더 풍부한 신경과학적인 시선을 만들고자 합니다. 앞으로 영장류 촉각 연구는 물체의 인지, 가치, 의사결정 기전의 이해뿐만 아니라 인간의 사회 행동을 이해하는데도 많은 기여를 할 것으로 생각됩니다. 저희는 조현병의 환청, 망상, 혼란된 사고와 같은 증상을 기억 인출의 오작동 차원에서 이해하고자 다중 기억 인출 및 선택 과정의 메커니즘을 이해하기 위한 연구를 하고 있습니다. 특히 기억과 관련된 많은 영역 중, 변연계에 속하는 뇌 영역이 어떻게 여러 개의 기억 중 상황에 따른 적절한 기억을 선택해서 인출하는지에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 기억은 암묵 기억과 서술기억으로 나눌 수 있고, 이 두 기억은 뇌의 다른 영역에서 담당하고 있다는 것이 알려져 있습니다. 서술기억은 뇌의 변연계에서 처리가 되고 있으나, 영장류 변연계 뇌 회로에 대한 연구는 매우 미비한 실정입니다. 기존에는 기억과 관련하여 해마의 기능 중심으로 활발한 연구가 진행되었습니다. 하지만 최근 연구를 통해, 해마뿐만이 아니라 해마와 상호작용하는 인접 영역을 이해하는 것이 보다 정확한 이해를 위해 필요하다고 보고되었습니다. 기억 저장 및 인출과 관련된 영장류 해마를 포함한 변연계 회로의 기능을 규명하여 어떻게 상황에 맞는 기억을 인출하는지를 연구하고, 이를 통해 조현병 증상을 이