초기 쥐 연구에서 머리 부상으로 인한 기억상실이 역전되었습니다

운동선수처럼 반복적으로 머리에 충격을 받는 사람들의 기억 상실을 밝히기 위해 고안된 쥐 연구에서는 이 상태가 잠재적으로 역전될 수 있음을 시사합니다. 쥐를 대상으로 한 연구에서는 머리 손상 후 기억 상실증과 기억력 저하가 기억 형성에 관여하는 뉴런의 부적절한 재활성화로 인해 발생한다는 사실을 발견했습니다.

조지타운 대학 의료 센터의 연구원들이 아일랜드 트리니티 칼리지 더블린과 공동으로 실시한 이 연구는 2024년 1월 16일에 보고되었습니다. 신경과학저널.

중요한 진단 및 치료 목적을 위해 연구자들은 두부 손상으로 인한 기억 상실이 신경퇴행성 질환으로 인한 영구적인 병리학적 사건이 아니라는 사실을 발견했습니다. 실제로 연구자들은 기억상실을 역전시켜 쥐가 잃어버린 기억을 회상할 수 있도록 하여 잠재적으로 머리 충격으로 인한 인지 장애를 임상적으로 역전시킬 수 있었습니다.

조지타운 연구자들은 이전에 뇌의 시냅스가 작동하는 방식을 변경함으로써 뇌가 반복적인 머리 충격에 적응한다는 사실을 발견했습니다. 이로 인해 새로운 기억을 형성하고 기존 기억을 기억하는 데 문제가 발생할 수 있습니다. 새로운 연구에서 연구자들은 쥐가 머리 충격으로 인해 잊어버린 기억을 기억하도록 촉발할 수 있었습니다.

“우리의 연구는 반복적인 머리 충격으로 인해 기억력이 저하된 인간의 머리 충격 뇌를 정상 상태로 되돌리고 인지 기능을 회복하는 치료법을 설계할 수 있다는 희망을 줍니다.”라고 해당 연구의 선임 연구원인 Mark Burns 박사는 말합니다. 조지타운 신경과학과 교수 겸 부회장이며 뇌손상 및 치매 연구소 소장입니다.

새로운 연구에서 과학자들은 이전에 본 적이 없는 테스트를 통해 두 그룹의 쥐에게 새로운 기억력을 부여했습니다. 한 그룹은 일주일 동안 높은 빈도로 가벼운 머리 충격에 노출되었으며(사람의 접촉 스포츠 노출과 유사), 한 그룹은 충격을 받지 않은 대조군이었습니다. 영향을 받은 쥐는 일주일 후에 새로운 기억을 기억하지 못했습니다.

Burns 박사는 “이 분야에 대한 대부분의 연구는 만성 외상성 뇌병증(CTE)을 앓고 있는 인간의 뇌에 대한 것이었습니다. CTE는 반복적인 머리 충격의 병력이 있는 사람들에게서 발견되는 퇴행성 뇌 질환입니다.”라고 말했습니다. “반대로, 우리의 목표는 많은 젊은 축구 선수들이 정기적으로 경험하는 낮은 수준의 머리 충격에 반응하여 뇌가 어떻게 변화하는지 이해하는 것이었습니다.”

연구원들은 평균적으로 대학 미식축구 선수들이 주당 21번의 머리 충격을 받고, 수비팀은 주당 41번의 머리 충격을 받는 것으로 나타났습니다. 이 연구에서 생쥐에 대한 머리 충격 횟수는 대학 축구 선수의 일주일 노출을 모방하도록 설계되었으며 각 단일 머리 충격 자체는 매우 경미했습니다.

연구자들은 유전자 변형 쥐를 사용하여 새로운 기억 학습에 관여하는 뉴런을 볼 수 있었고 이러한 기억 뉴런(“기억 엔그램”)이 대조 쥐와 실험 쥐 모두에 동일하게 존재한다는 사실을 발견했습니다.

이러한 기억 변화의 기초가 되는 생리학을 이해하기 위해 연구의 제1저자인 Daniel P. Chapman 박사는 “우리는 기억을 장소와 연관시키는 데 능숙하며, 이는 특정 장소에 있거나 사진을 보기 때문입니다. 장소는 우리의 기억 엔그램을 재활성화시킵니다. 이것이 바로 우리가 활성화된 뉴런의 구체적인 신호를 찾기 위해 엔그램 뉴런을 조사한 이유입니다. 생쥐가 기억을 처음 배운 방을 볼 때 대조 생쥐는 자신의 엔그램 뉴런을 활성화할 수 있습니다. 그러나 머리 충격 쥐는 그렇지 않았습니다. 이것이 기억상실의 원인이었습니다.”

연구자들은 레이저를 사용하여 엔그램 세포를 활성화함으로써 쥐가 잃어버린 기억을 기억할 수 있도록 기억상실을 되돌릴 수 있었습니다. Burns는 “우리는 생쥐의 기억 상실을 되돌리기 위해 침습적인 기술을 사용했지만 불행하게도 이는 인간에게 적용할 수 없습니다”라고 덧붙입니다. “우리는 현재 뇌에 더 이상 위험하지 않다는 사실을 전달하고 뇌를 이전 상태로 재설정할 수 있는 가소성의 창을 열기 위해 다양한 비침습적 기술을 연구하고 있습니다.”

Burns와 Chapman 외에도 저자에는 Georgetown University의 Stefano Vicini, 아일랜드 Trinity College Dublin의 Sarah D. Power 및 Tomás J. Ryan이 포함됩니다.

이 연구는 조지타운 대학교 신경과학과의 마우스 행동 코어와 국립 보건원(NIH)/국립 신경 장애 및 뇌졸중 연구소(NINDS) 보조금 R01NS107370 및 R01NS121316의 지원을 받았습니다. NINDS는 또한 F30 NS122281과 조지타운 대학의 신경 손상 및 회복 센터(T32NS041218)에 있는 신경 손상 및 가소성 훈련 보조금을 지원했습니다. 종자 자금은 조지타운의 CTE 연구 기금에서 지원됩니다.

저자는 연구와 관련하여 개인적인 재정적 이해관계가 없다고 보고합니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/01/240116132023.htm