한평림 교수팀, 뇌인지과학과 연구팀의 만성스트레스 및 우울증 관련 연구 게재
한평림
뇌인지과학과
뇌인지과학과 연구팀의 만성스트레스 및 우울증 관련 연구가 국제학술지에 연이어 게재되며 뇌과학 분야 연구 수월성을 다시 한 번 입증했다.
한평림 교수 연구팀은 만성스트레스로 인해 정서 및 인지기능을 조절하는 뇌신경계의 구조와 기능이 반영구적 변화가 초래되는 신경생물학적 작용기전을 규명했다. 이와 함께 놀이와 같은 자발적 성취 행동 경험이 뇌의 기능 저하를 회복해 장기지속적 우울행동이 개선됨을 확인했다. 뇌인지과학과 박진영 박사가 제1저자로 참여한 본 연구 결과는 <Biological Psychiatry (IF=13.382)>에 게재됐으며, <Biological Psychiatry>는 본 연구진이 규명한 우울행동의 조절 기전 연구에 주목해 신경과학적 의의를 분석한 Commentary 논문을 게재했다.
놀이 활동에 의한 만성스트레스 및 우울행동 치료 작용기전
본교 연구팀은 동물모델을 이용하여 자발적 놀이 활동에 의한 만성스트레스 및 우울행동 치료 가능성과 이에 수반되는 신경생물학적 작용기전 규명을 목표로 본 연구를 수행했다. 만성스트레스를 가한 마우스의 경우는 과도한 스트레스 생리 현상에 대한 비정상적 대응의 결과로서 정서 및 인지기능을 조절하는 중요 뇌신경계의 구조와 기능의 반영구적인 변화가 초래됐다. 이러한 결과는 스트레스가 해소되고 시간이 지나더라도 자연적으로 회복되지 않으며, 그에 따라 장기지속성 우울행동을 나타나게 만든다.
연구팀은 만성스트레스의 초기 단계에 과다한 도파민 분비가 일어나며, 이로 인해 보상 및 동기유발 등의 행동 조절 핵심 뇌 부위인 기저핵의 측좌핵(nucleus accumbens) 지역의 신경세포 특성이 매우 둔감해지고, 새로운 스트레스 상황에 대응하는 도파민 신경망의 유연적 대처능력이 크게 상실되는 것을 확인했다. 연구팀은 만성스트레스를 받은 모델 동물에게 하루에 1시간씩 14일 동안 반복해서 자유의지로 장난감 특성의 물체를 가지고 놀며 스스로 성취행동을 경험하도록 했을 때, 도파민 신경세포 및 기저핵의 측좌핵의 기능저하가 회복되고 장기 지속적 우울행동이 완전히 회복되는 것을 확인했다. 비교실험으로서 망으로 씌워 성취 행동이 불가능하게 한 놀이감을 제시한 경우는 동일한 조건의 처치에도 불구하고 이러한 효과를 얻을 수 없었다.
본 연구 결과는 스트레스 등으로 초래되는 과다한 도파민 신경세포의 활성이 도파민 신경망을 반영구적 수준으로 변화시켜 장기 지속성 우울행동을 유발하고 스트레스에 취약하게끔 만들지만, 놀이와 같은 자발적 성취행동의 경험을 반복하게 되면 이와 같은 만성스트레스에 의한 우울행동 및 스트레스 취약성에 대하여 유효한 치료전략이 될 수 있음을 시사한다.
(왼쪽부터) 한평림 교수, 박진영 박사, 이은화 박사
한편, 한평림 교수팀은 작년 11월에는 행동학적인 방법으로 만성스트레스에 의해 반영구적으로 변화된 뇌신경계에 활성 변화를 유도하고 우울행동을 회복시킬 수 있는 신경과학적 기전을 규명해 <Nature communications(IF=14.919)>에 게재한 바 있다. 뇌인지과학과 이은화 박사가 제1저자로 참여한 본 연구를 통해 스트레스에 대해 인지적 재해석(cognitive reappraisal)이 생성되는 가벼운 스트레스 처치를 하루 5분, 14일 동안 반복할 경우 사회성 행동 검사를 포함한 여러 행동 검사에서 현저히 저하된 우울행동 지표가 회복됨을 확인해 주목받았다.
본교 학부 생명과학과를 졸업하고, 본교 대학원 뇌인지과학과에서 박사학위를 받은 박진영 박사와 이은화 박사는 한국연구재단이 학문후속세대인 젊은과학자들에게 지원하는 2022년 ‘창의도전과제’와 ‘세종과학펠로우십’에 각각 선정되어 후속 연구를 수행하게 된다. 본교는 2009년 대학원 과정의 뇌인지과학과를 신설하고, 2013년 뇌융합과학연구원을 개원하며, 2015년 국내 최초로 학부과정의 뇌·인지과학전공을 신설해 뇌과학 분야를 선도하는 인재를 양성하고 있으며, 창조적인 연구를 통해 뇌과학의 새 지평을 열어가고 있다.