'압상스 간질'의 치료에 대한 중요한 실마리를 제공할 뇌 신경망의 작동 원리가 국내 연구진에 의해 처음으로 규명됐다.
13일 미래창조과학부에 따르면 기초과학연구원(IBS) 신희섭 인지 및 사회성 연구단장을 주축으로 한국과학기술연구원(KIST) 및 한국연구재단 세계수준연구센터(WCI)가 참여한 공동연구팀은 다발성 발화와 '압상스 간질'의 관계를 확인하기 위해 유전자 적중 기술을 활용해 T형 칼슘 이온통로(cav3.3)를 제거한 생쥐를 제작 후 압상스 간질을 유도하는 실험을 진행했다.
'압상스 간질(Absence seizure)'은 수초에서 수 십초의 의식 상실이 나타나는 비경련성 발작 질환이다. '압상스 간질' 발병 시 특이적으로 돌발성 이상 뇌파의 일종인 3Hz의 극서파(棘徐波)가 관찰된다.
지금까지 가설에 의하면 이 같은 이상 뇌파는 시상 망상체의 뇌 신경세포 내·외부로 칼슘 이온의 이동을 조절하는 T형 칼슘 이온통로에 의해 한 번에 여러 개의 전기신호를 생성하는 다발성 발화가 주된 원인이 돼 뇌세포의 전반적인 과흥분을 초래하기 때문인 것으로 받아들여져 왔다.
연구 결과, 정상 생쥐에 비해 'T형 칼슘 이온통로'를 제거해 '다발성 발화'가 차단된 생쥐에서 압상스 간질이 더 증가함을 확인해고, 오히려 '단발성 발화'가 증가돼 있음을 세계 최초로 밝혀냈다.
이는 기존 가설과 달리 단발성 발화가 압상스 간질의 메커니즘에서 중요한 역할을 하며, 압상스 간질 치료 연구에 있어 주요한 실마리가 될 수 있음을 보여주는 첫 연구 결과여서 주목된다.
연구진은 '바이러스 넉다운 기법'을 통해서도 T형 칼슘 이온통로의 발현을 억제 후 압상스 간질을 유도하는 실험을 진행했고 앞서 유전자 결손 생쥐실험과 같은 결과를 얻었다.
이 연구는 시상 망상체에서 T형 칼슘 이온통로의 역할을 재조명해야할 필요성을 제기했다는 점에서 큰 의미가 있으며, 향후 압상스 간질에서 시상 망상체의 T형 칼슘 이온통로의 역할을 이해하고 간질 장애의 효과적인 치료 방법을 개발하는데 중요한 이론적 기반을 제공할 것으로 전망된다.
신희섭 IBS 인지 및 사회성 연구단장은 "이번 연구는 압상스 간질에 대한 기존 가설에서 벗어나 뇌신경망의 회로를 이해할 수 있는 새로운 기반을 마련한 것으로 평가된다"고 밝혔다.
한편 이번 연구성과는 세계적 권위의 학술지인 미국국립과학원회보(PNAS, IF 9.809)5) 7월 28일자 온라인판에 실렸다.
