YUHSpace: Chung, Seung Soo

인간의 감각 정보가 뇌에서 어떻게 처리되며, 자극에 따라 신경 회로가 어떻게 반응하고 변화하는지에 대한 연구가 꾸준히 진행되어 왔습니다. 그중에서도 활동 의존적 시냅스 가소성(activity-dependent synaptic plasticity, 경험 의존적 시냅스 가소성)은 뇌의 신경 회로를 구축하고 그 기능을 결정하는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 또한, 이러한 활동 의존적 시냅스 가소성은 초기 발달 단계의 임계기(critical period) 동안에만 강력하게 나타나는 것으로 알려져 있습니다.
그러나 최근 보고들에 따르면, 이는 성인기 이후에도 재활성화될 수 있음이 시사되고 있습니다. 특히 말초신경 손상이나 사지 절단과 같이 감각 신경 정보가 차단되었을 때, 성인 대뇌에서 신경가소성이 특이적으로 유도될 수 있다고 알려져 있습니다. 하지만 정확한 뇌 부위나 그 기전은 아직 밝혀지지 않았습니다.
이에 본 연구실에서는 뇌 절편 패치 클램프 기록(brain slice patch-clamp recording), 생체 내 전장 전위 기록(in vivo field potential recording), 광유전학(optogenetics)을 결합한 행동 및 분자생물학적 방법 등 다각적인 연구 도구를 활용하여, 편측 말초신경 손상 모델의 일차 체성감각피질 내 시상-피질 회로(thalamocortical circuit)의 재활성화 기전을 규명하고자 합니다.
결론적으로 본 연구는 청소년기에 비해 학습 및 인지 능력이 현저히 감소하는 성인기에 신피질(neocortex)의 시냅스 가소성을 재활성화함으로써, 학습/인지 능력을 획기적으로 향상시킬 수 있는 기전을 밝히는 것을 목표로 합니다. 이를 통해 발달 장애나 퇴행성 뇌질환에서 발생하는 학습/인지 능력 저하를 예방 및 치료하고, 나아가 성인기에도 청소년기와 유사한 수준의 인지/학습 능력을 유지할 수 있는 이론적 근거를 제공할 것으로 기대합니다.