미국의 과학자들이 주의력결핍과잉행동장애(ADHD)를 치료할 수 있는 실마리를
초파리에서 찾았다.
잠에서 깨는 것과 무언가에 깜짝 놀라는 것은 몸을 각성 상태로 만든다는 점에서는
같지만 사실은 굉장히 다른 반응이다. 이 둘이 어떤 차이가 있는지에 대해서 과학자들은
아직 뚜렷한 대답을 내지 못하고 있다.
각성 상태를 유지한다는 것은 몸이 민감해져서 움직임이 빨라지게 되는 것을 의미한다.
유기체를 ‘깨어 있는 상태’로 만들기 때문에 각성상태는 대부분의 동물이 살아가는데
중요한 역할을 한다.
많은 연구에서 각성을 유지하는 데 특정 신경전달물질이 중요한 역할을 한다는
것이 밝혀지긴 했지만 이 신경물질의 정확한 역할이 무엇인지는 아직 제대로 밝혀지지
않았다.
각성과 관련된 신경전달물질은 도파민이다.
많은 연구에서 도파민은 잠에서 깰 때와 외부의 자극에 의해 깜짝 놀랄 때 중요한
역할을 하는 것으로 밝혀졌지만 도파민이 이 두 가지 경우에 각각 어떤 역할을 하는지는
제대로 연구되지 않았다.
미국 캘리포니아공과대학 데이비드 앤더슨 박사팀은 초파리를 깜짝 놀라게 하는
실험을 하면서 초파리의 유전자 변이를 관찰했다.
그 결과 ‘DopR’이라는 도파민 수용체에 돌연변이가 생기면 외부 자극에 더 크게
놀라게 되지만 잠에서는 잘 못 깨어난다는 것을 밝혀냈다. 외부 자극에 의해 깜짝
놀라는 반응과 관련된 DopR에 변이가 생기면 잠은 더 오래 자는 대신 외부 자극에
깜짝 놀라는 반응은 더 커지는 것으로 나타났다.
DopR 수용체의 이런 반대되는 기능은 잠에서 깨는 것과 외부 자극에 의해 놀라는
것이 서로 다른 신경 시스템이라는 것을 의미한다. 앤더슨 박사는 “외부 자극에
의해 깜짝 놀라는 것과 잠에서 깨는 반응은 각성의 서로 다른 형태이고 이는 유전적,
해부학적, 행동학적으로 구분된다”고 말했다.
흥미로운 것은 DopR에 변이가 생긴 초파리가 외부 자극에 더 큰 반응을 보이는
것이 ADHD
행동과 유사하다는 점이다. ADHD도 도파민 전달이 잘못돼 일어나는 것으로 알려져
있다.
초파리는 인간의 행동을 이해하는 데 큰 도움이 된다. 초파리의 유전자는 상당부분
인간의 유전자와 일치하고 초파리의 신경전달물질로 인간의 정신과 질환을 설명할
수 있기 때문이다.
앤더슨 박사는 “이번 연구 결과로 미루어 ADHD는 외부 자극에 대해 반응하는
뇌 회로의 이상으로 생길 수 있다는 것으로 해석할 수 있다”며 “ADHD를 각성 회로의
이상으로 본다면 이에 대한 치료법도 마련할 수 있을 것”이라고 전망했다.
이 연구 결과는 신경과학 학술지 ‘뉴런(Neuron)’ 온라인판에 25일 게재됐고
미국 온라인 과학소개 사이트 유레칼러트, 과학웹진 사이언스 데일리 등이 이 날
소개했다.
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