뇌의 글리알세포가 시냅스를 먹고 기억을 지탱한다.

 

 

 

뇌의 글리알세포가 시냅스를 먹고 기억을 지탱한다.

도호크(東北)대학 등이 발견

 

 

 

 

뇌 안의 신경세포를 잇는 시냅스를 신경세포의 간극을 매우는 글리알세포(glial cell=중추신경계를 구성하는 뉴런(신경세포)이외의 세포로서 신경교세포/神經膠細胞라 부른다.）를 먹어서 기억의 정착이 진행된다는 것을 발견하였다. 도호쿠(東北)대학 등의 연구그룹이 마우스를 써서 실험하여 발표하였다. 글리알세포는 신경세포와 같은 활동 전위를 발하지 않기 때문에 이제까지 정보처리에 관계하지 않는다고 생각되었었다. 구조를 새롭게 해명하면 기억력의 향상이나 정신신경질환의 치료 등에 쓸모가 있을 가능성이 있다고 한다.

 

기억은 시냅스가 새롭게 접속하거나 신호전달이 강하게 되거나 하여 될 뿐 아니라 거꾸로 접속이 끊기거나 불요한 전달이 약해지거나 하는 데에 따르기도 한다. 단지 그 구조는 미해명이었다. 그래서 연구그룹은 뇌의 부위 중 스포츠나 악기연주 같은 신체로 기억하는 학습을 담당하는 소뇌에 착안하여 조사하였다.

 

붉은 형광단백질이 발현된 신경세포의 단편이 버그만글리아(Bergmanglier) 세포의 안에도 있고 먹혀버린 것이라는 것을 알았다.

먹혀버린 신경세포를 발견되기 쉬운 타입인 붉은 형광 단백질이 작용하도록 유전자를 조작한 마우스를 만들었다. 전자현미경으로 뇌조직을 3차원으로 고정도(高精度)로 해석하는 방법도 활용하였다.

 

이에 의해서 글리알세포의 일종인 <버그만글리어세포>가 주위의 시냅스나 신경세포의 일부를 먹고 있는 과정을 자세히 관찰하는 데에 성공하였다.

다시 마우스의 안구의 운동에서 학습이나 기억에로의 영향을 조사하였다. 사람도 예를 들면 전차의 창으로 경치를 바라볼 때 경치의 움직임에 맞추어 안구가 무의식적으로 움직여 경치가 잘 보이는 구조가 있다. 이처럼 수평으로 움직이는 상을 마우스에게 반복하여 보이면 소뇌의 학습의 작용으로 눈의 움직임의 폭이 커진다. 이 학습을 한 마우스의 소뇌에서는 버그만글리아세포가 시냅스의 일부를 먹고 있었다. 먹지 않도록 하는 약을 주면 시냅스가 그다지 작아지지 않고 학습이 억제되었다.

 

또 버그만글리어세포가 먹기 위하여 중요한 유전자를 찾았다. 이 유전자를 결손 시킨 마우스는 학습의 일부가 억제되었다.

일련의 결과에서 글리알세포에 의한 기억의 새로운 구조가 판명되었다. 통합실조증이나 알츠하이머병 등 많은 정신신경질환에서는 시냅스의 이상한 수축이나 소실이 일어난다. 글리알세포가 먹는 작용의 역할이나 질환 시의 이상을 다시 이해하면 치료법의 개발에 이어질 가능성이 있다고 한다. 글리알세포의 먹는 작용이 기억 이외에도 중요한 역할을 가질 가능성도 있다.

 

연구그룹인 도호쿠(東北)대학 대학원생명과학연구과의 마쓰이 히로시(松井広) 교수（뇌생리학)는 회견에서

"필요한 시냅스를 남기고 불필요한 시냅스를 제거하는 과정을 통해 효과적인 정보 처리가 이루어질 수 있다고 생각한다. 시냅스는 출생 직후에 가장 많고 감소해 간다. 즉, 우리는 나이가 들면서 지식을 습득하지만 너무 많은 시냅스를 정리하는 과정이야말로 기억이나 학습의 본질이 아닌가. 단지 시냅스 전부가 아니라 필요한 만큼의 시냅스를 먹어야 한다. 그렇게 시그널이 나와서 글리알세포가 찰지하는 구조 등을 더 조사하고 싶다."고 말하고 있다.

 

연구 그룹은 도호쿠대학 ,생리학연구소, 도쿄의과차과대학, 전수대학, 야마나시대학, 미국 콜럼비아대학, 굼마대학, 게이오대학, 자치의과대학, 후쿠이대학 등으로 구성되었다. 성과는 영국 신경과학지 <네이쳐뉴로사이언스(Nature Neuroscience)>에 1일 게재되고 도호쿠대학이 2일 발표하였다.

 

일본어원문=脳のグリア細胞がシナプスを食べ、記憶を支える 東北大など

출처=...https://scienceportal.jst.go.jp › newsflash