작성일 : 20-10-05 19:14
KIST 세바스쳔 로열 뇌과학운영단 박사팀, 공간·장소 기억하는 원리 규명 , 해마 속 장소세포, 공간 기억하도록 변화하는 과정 관찰
 글쓴이 : happy
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트레드밀 학습을 위한 컴퓨터 모델. <사진=KIST 제공 >
아무리 낯선 길이라도 한 두번 다니면 익숙해지기 마련이다. 학습을 통한 공간기억이 생기기 때문인데 그 원리를 국내 연구진이 규명했다.

KIST(한국과학기술연구원·원장 윤석진)는 세바스쳔 로열 뇌과학운영단 박사팀해마 속 과립세포가 이끼세포 등 다양한 신경 네트워크를 통해 장소를 학습하게되는 원리를 규명했다고 29일 밝혔다.

연구팀은 해마의 장소 정보 입력이 시작되는 부위로 알려진 '치아이랑' 뇌 세포를 관찰해 새로운 환경을 학습하면서 장소 세포가 생성되는 과정을 연구했다. 트레드밀에서 마우스를 27일동안 훈련하며 치아이랑을 구성하는 뇌세포인 이끼세포와 과립세포의 변화를 관찰했다.

그 결과 새로운 공간에 놓였을 때 과립세포 내에 존재하는 장소세포는 사물의 위치 정보를 나타내거나 일정한 간격의 거리의 정보를 나타냈다. 점차 공간에 익숙해지고 학습된 후에는 사물의 위치 정보와 거리 정보를 나타내는 세포들은 소멸되고 특정 장소를 나타내는 장소세포들이 점차 늘어났다.

연구팀은 이러한 학습에 따른 점진적 세포활동 변화를 신경망 모델 중 하나인 경쟁학습 모델을 통해 재현, 이끼세포 또한 과립세포와 상호작용을 통해 장소 기억에 관여한다는 사실을 알아냈다. 또 이끼세포의 활동이 과립세포가 사물 위치 정보에서 공간의 위치기억으로 변화하는데 큰 역할을 한다는 것을 규명했다.

공간의 탐색과 기억에 대한 많은 연구들이 발표됐지만 공간에 익숙해지면서 기억하게 되는 장소 세포가 어떻게 생성 되며 변화 하는지는 밝혀지지 않았었다.

세바스쳔 로열 박사는 "해마의 역할을 이해하는데 크게 공헌함으로써 인공지능 기반의 신경공학에 기여할 뿐 아니라 기억 상실, 알츠하이머, 인지장애와 같은 해마의 손상과 관련된 뇌질환을 이해하고 치료 예방하는데 새로운 방향을 제시할 수 있을 것"이라고 말했다.

연구결과는 'Nature Communications' 최신호에 게재됐다.