[칼럼]
기억은 정확히 어떻게 뇌세포에 저장되는가?
어텐션타임
정미자 센터소장
수년간의 연구를 통해 기억은 뉴런(neuron)간의 연결인 시냅스(synapse)의 지속적인 변화를 포함한다는 생각을 뒷받침 하는 많은 증거가 제시되었다.
노벨상 수상자 Eric Kandel은 학습과 기억에 관한 연구를 진행하면서 바다달팽이(Aplsia californica)를 연구함으로써 기억의 세포적 메커니즘을 알아내었다.
과학자들은 연관 세포들에서의 특정 화학물질과 구조적 변화를 군소가 보이는 몇가지 단순한 형태의 기억과의 상관관계를 확인하였다.
Kandel은 특정한 자극을 가하면 더 강한 보호적 반사가 일어나는 것, 즉 바다달팽이에서 한 형태의 학습을 발견하였다. 추후 연구를 통해 더 강한 시냅스가 이러한 정보의 저장을 일으킨다는 것을 밝혀냈다.
장기기억은 여러 방법으로 형성된다. 더 강한 자극은 유전자를 활성화시켜 어떤 단백질 수준을 증가시키고 어떤 것은 감소시킨다. 이러한 변화는 궁극적으로 시냅스의 성장을 이끌어 낸다. 인간의 기억에 대한 많은 연구를 통해 과학자들은 어떤 수뇌부(brain center)도 혼자서 기억을 저장하지 못한다는 결론을 내리게 되었다. 그보다는 여기저기 산재되어 지각, 정보처리, 학습중인 사물의 분석에도 관여하는 피질의 여러 정보 처리 시스템들에 기억이 저장되는 것으로 생각된다. 즉 뇌의 각 부분들이 서로 다른 방식으로 영구 기억에 관여 하는 것이다. 인간의 경우, 기억을 유지하거나, 조작할 때 전전두엽 피질이 매우 활성화된다.
전전두 피질은 리허설, 장기 기억으로부터 정보의 감시(모니터링)등과 같은 실행 기능(executive function)을 담당한다. 일반인을 대상으로 기능적 뇌영상 기법을 이용한 연구결과 피질에서 동물,얼굴,단어 등의 다른 종류의 정보만을 선택적으로 처리하는 넓은 영역이 발견되었다. 중요한 점은 우리의 뇌의 기능이 형성되는 결정적 시기는 여러 차례 존재하며,순차적으로 조직된다는 것이다. 특히 전두엽의 발달은 20대 초반까지도 계속된다. 즉 청소년의 뇌도 완전히 성숙한 것은 아님을 알고 이해할 필요성이 있다.
건강한 성숙은 다양한 환경적 변화에 적응하게 하는 가소성(plasticity)을 이해하고 경험할 수 있는 환경이 주어질 때 이루어질 수 있다고 생각한다.
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