한국과학기술연구원(KIST) 신희섭(申喜燮) 책임연구원은 18일 유전자 조작으로 특정 유전자를 제거한 돌연변이 실험쥐를 대상으로 실험한 결과 신경세포 유전자 가운데 하나인 나트륨·칼슘교환체(NCX)-2가 기억과 학습 능력에 많은 영향을 미친다는 사실을 규명했다고 밝혔다.
뇌의 한 부분인 해마에서 학습 또는 기억 현상이 일어나면 특정 신경세포가 활성화 하면서 신경과 신경간 전기적 신호 전달통로인 신경시냅스의 기능이 강화되고 이 때 신경세포 속 칼슘의 농도가 높아진다고 신 박사는 설명했다.
이후 칼슘의 농도는 점차 약해지면서 기억과 학습력도 감소하게 된다.
따라서 신경세포 속 칼슘의 농도를 적정 수준에서 유지시키면 기억과 학습력이 보전된다고 신 박사는 말했다.
신 박사는 “NCX-2를 제거한 생쥐를 대상으로 실험한 결과, 이들 쥐의 학습력과 기억이 보통 쥐보다 배 이상 향상됐다”면서 “따라서 NCX-2가 신경세포 속 칼슘을 세포 밖으로 퍼내는 기능을 한다는 점을 규명했다”고 밝혔다.
NCX-2가 신경세포 속에서 기억과 학습력을 유지시키는 칼슘을 세포 밖으로 방출함으로써 기억과 학습력을 저하시킨다는 것이다.
신 박사는 “NCX-2가 칼슘 농도에 좌우되는 해마 신경세포의 장기시냅스강화(LTP)조절에 중요한 역할을 하며 이 역할이 학습, 기억 형성에 핵심적인 요소임을 증명했다”고 말했다.
따라서 이번 연구는 NCX-2 유전자의 기능을 억제하는 약물을 개발할 경우 학습력과 기억력을 향상시킬 수 있음을 보여준 것으로 관련 연구가 활발히 진행될 전망이다.
신 박사는 그러나 “NCX-2를 제거했을 경우 발생할 수 있는 부작용에 대한 연구는 아직 제대로 이뤄지지 않았다”면서 “이 유전자에 대한 연구가 계속 이뤄질 것”이라고 말했다. 신 박사의 이번 연구 결과는 세계적인 학술지인 `뉴론(Neuron)’지(誌) 19일자에 게재된다.