돌발 상황에서 몸은 어떻게 자신을 통제할까

[사진=아이클릭아트]

 

 

자동차를 몰고 교차로를 지나려는 찰나 갑자기 신호등 색이 빨간색으로 바뀌었다면 어떤 행동을 취하게 될까. 대부분 즉각적으로 급브레이크를 밟게 될 것이다. 과학자들이 이처럼 순간적으로 진로변경을 할 수 있도록 돕는 뇌 영역을 발견했다. 기존 과학자들과는 다른 견해를 밝혔다는 점에서 이 연구가 주목된다.

 

미국 존슨홉킨대학교 연구팀과 국립노화연구소 과학자들이 공동으로 이와 같은 연구 성과를 냈다. 연구팀은 사람이 순간적으로 행동을 제어할 수 있는 능력을 발휘할 수 있는 이유가 기저전뇌에 있는 신경세포일 것으로 보았다. 기저전뇌는 전두엽 아랫부분에 위치한 뇌 영역으로 수면을 조절하고, 알츠하이머의 초기 신경퇴화와 연관이 있는 것으로 알려져 있다.

 

 

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이 대학의 심리학 및 신경과학과 미켈라 갤러거 교수는 “이 연구를 통해 기저전뇌 신경세포가 행동을 제어하는 역할을 한다는 점을 새롭게 알아냈다”며 “뇌의 인지기능과 관련한 신경학 접근법에 새로운 장을 연 것”이라고 말했다.

 

하던 행동을 재빨리 멈출 수 있는 능력은 인간 생활의 안전과 편의를 위해 상당히 중요한 부분이다. 길을 걷다가 갑자기 차를 맞닥뜨리는 상황처럼 재빨리 멈춰 설 수 있는 능력이 필요한 순간들이 있기 때문이다.

 

이와 같은 인지기능 작동법에 대해 좀 더 밝혀지면 통제능력이 떨어지는 신경질환으로 고통 받는 사람들을 도울 수 있는 방법도 고안해낼 수 있다. 알츠하이머, 파킨슨병, 주의력 결핍 과잉행동 장애(ADHD)부터 노화로 인해 제어하기 힘든 현상까지 모두 개선할 여지가 생긴다는 것이다.

 

 

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기존 과학자들은 ‘계획된 행동’을 멈추는 능력이 운동제어기능을 책임지고 있는 대뇌 기저핵에서 일어난다고 추정했다. 하지만 연구팀은 기저전뇌에서 정지반응을 일으킨다는 새로운 이론을 제시했다.

 

연구팀은 실험쥐들을 대상으로 한 가지 실험을 진행했다. 쥐들에게 특정한 소리를 들려주고 재빨리 잘 움직이면 그에 대한 보상을 주었다. 하지만 불빛이 비출 땐 움직임을 멈춰야 보상을 주었다. 쥐들이 움직이는 동안에는 기저전뇌의 변화를 살폈다.

 

 

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그 결과, 쥐들은 보상을 받기 위해 재빨리 움직이다가도 불빛이 보이면 움직임을 멈췄다. 움직인다는 계획된 행동을 멈추고 정지라는 새로운 행동으로 전환하는 능력을 보인 것이다. 또 이때 기저전뇌가 활성화된다는 점을 발견했다. 불빛을 비추는 대신 이 뇌 영역에 자극을 가하자 마찬가지로 쥐들은 움직임을 멈추는 행동을 보였다.

 

연구팀은 기저전뇌 신경세포를 보다 면밀히 관찰하고 연구하면 ‘정지’와 관련된 행동 결정방식이 어떤 메커니즘으로 이뤄지는지 파악할 수 있을 것으로 보았다. 해당 연구는 ‘네이처 뉴로사이언스(Nature Neuroscience)저널’에 발표됐다.

 

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