한국뇌연구원, 대뇌피질 최하부 ‘미지의 층’ 규명

한국뇌연구원이 정서·인지질환 연구그룹의 김주현 선임연구원과 존스홉킨스 의대 솔랑 브라운 교수 공동연구팀이 대뇌피질 속 최하부의 미지의 층(L6b)의 신경세포 구조와 기능을 세계 최초로 규명했다고 2일 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘Progress in Neurobiology’와 ‘Cell Reports’ 최신호에 각각 게재됐다.대뇌피질은 고차원적 인지 기능을 담당하는 뇌 영역으로 태아 발달 단계에서 형성된다. 특히 가장 먼저 만들어지는 SPN은 대뇌피질 6개 층을 만드는 데 핵심적인 역할을 하지만, 출생 후 사라지는 것으로 오랫동안 알려져 있었다.그러나 이번 연구 결과, L6b층 신경세포는 출생 초기의 SPN이 성인기까지 살아남은 세포임이 확인됐다. 연구팀은 분자마커 표지법과 유전자변형 마우스를 활용해 L6b 세포를 명확히 구분하고, 성인 뇌에서도 다른 신경세포와 신호망을 유지하며 피질 전체에 영향을 주는 독특한 특성을 발견했다.특히 L6b 신경세포는 대뇌피질 최하부에 위치하면서도 최상부까지 신호를 전달하고, 인접한 감각 영역에도 신호를 보내 공감각적 정보 처리에도 기여하는 것으로 나타났다. 연구팀은 이를 토대로 기존 인지 정보 처리 모델을 뛰어넘는 새로운 고등 인지 처리 메커니즘을 제시했다.이번 연구는 자폐증·정신분열증 등 주요 정신질환 발병 메커니즘 이해에 중요한 단서를 제공했다. 기존 연구에서 정신질환 환자의 사후 뇌조직에서 SPN으로 추정되는 세포의 수와 분포가 정상인과 다르다는 결과가 있었지만 정확한 역할은 밝혀지지 않았다.김주현 박사는 “이번 연구를 통해 정상적인 뇌 기능 유지와 정신질환에서의 신경망 변화를 이해하는 데 핵심적인 단서를 확보했다”며 “향후 전기적 자극 대신 약물로 전운동피질의 활성도를 조절하는 새로운 치료 전략으로도 발전할 수 있을 것”이라고 밝혔다.