뇌 면역세포 ‘마이크로글리아’ 기억 망각 작용

중국 과학자들의 새로운 연구는 우리가 어떻게 기억을 망각하는가에 대한 단서를 제공한다.

미세아교세포(microglia)라고 불리는 뇌 면역세포는 기억을 잊는데 중요한 역할을 하는 것으로 보인다.

2월 7일(현지시각) 사이언스 저널에 발표된 연구결과는 뇌가 정보를 잊는 것에 대해 완전히 새로운 접근 방식을 제시한다.

뇌가 어떻게 기억을 저장하는가에 대해서는 여전히 논란이 있다. 많은 과학자들은 많은 뇌 신경세포 그룹 사이의 연결이 중요하다고 생각한다. 기억을 잊어버리는 것은 시냅스(synapses)라고 불리는 이 거대한 뇌 세포 연결망을 파괴하거나 바꾸는 것과 관련이 있을 수 있다.

새로운 결과는 뇌에서 이물질을 제거하는 면역 세포인 미세아교세포가 그 역할을 한다는 것을 보여준다.

미세 아교세포(Microglia) 는 뇌 속에 가장 많이 분포되어 있는 세포다. 조직 내에서 변성된 뉴런(neuron)과 이물질 등을 잡아먹는 작용을 통해 물질의 운반과 파괴, 제거 및 병적 대사 물질의 청소 등 중요한 역할을 한다.

중국 항저우에 있는 절강대 의대 신경과학자 얀 구(Yan Gu)는 미세아교세포가 생명 발달 초기에 여분의 시냅스를 제거하는 ‘마스터’ 뇌 정원사라고 설명했다.

연구팀은 시냅스가 기억 저장에 큰 역할을 하기 때문에 미세아교세포가 시냅스를 제거함으로써 기억을 지울 수 있는지 궁금하게 여겼다. 연구팀은 먼저 특정 격실 바닥에 경미한 전기 자극을 가해 쥐에게 불쾌한 기억을 심어 주었다. 쥐는 충격 후 5 일이 지난 후에 격실에 넣었을 때에도 여전히 두려움에 얼어붙었다. 그러나 35일 후에 그들은 불쾌한 기억을 잊고 덜 경직되기 시작했다.

다음으로 연구원들은 일부 쥐의 뇌에서 미세 아교세포를 제거하기 위해 약물을 사용했다. 적은 수의 미세 아교세포가 있는 마우스는 정상적인 수의 미세 아교세포가 있는 마우스보다 케이지에서 더 많이 얼어붙어 무서운 기억을 유지하고 있음을 나타냈다.

약물 덕분에 시냅스를 제어할 수 없는 미세 아교세포를 가진 마우스도 마찬가지다. 그 쥐들은 또한 기억을 고수하는 것처럼 보였다.

이 연구는 또한 어떤 기억이 특히 취약한 지를 암시한다. 과학자들은 두려운 기억을 저장하는 신경 세포를 빛나는 염료로 표시하고 쥐에게 이러한 기억 보유 신경세포를 비활성, 신호를 발화할 수 없도록 약물을 주입했다.

이 사용되지 않는 조용한 기억은 미세 아교세포에 더 취약한 것처럼 보였다. 연구진에 따르면 연구결과 사용이 적은 메모리는 제거하기가 더 쉬웠다.

결과는 하나의 특정 유형의 기억, 즉 두려운 기억과 해마에 저장된 기억에서 비롯된다. 이 뇌 구조는 기억이 장기 보관으로 이동하기 전에 초기의 일시적인 정지로 여겨진다.

연구자들은 미세아교 세포가 뇌의 다른 곳에서 기억 관련 시냅스에 비슷한 영향을 미칠지 여부를 아직 모른다. 미세 아교세포 시냅스 컬링은 알츠하이머 병의 초기 단계와도 관련이 있다.

또한 몇 년 동안 기억이 나지 않았던 오래된 기억들이 왜 살아남는지는 분명하지 않다. 관련 시냅스들은 내구성이 뛰어나거나 미세아교세포가 덜 활동적인 곳에 기억이 저장될 수 있다고 연구진은 말했다.

한편, 특정 단백질의 행동과 새로운 신경세포의 생성과 같은 망각에 대한 다른 중복 설명이 존재한다. 이러한 아이디어에는 시간에 따라 변화하는 시냅스를 포함한다.

*reference

C. Wang et al. Microglia mediate forgetting via complement-dependent synaptic eliminationScience. Vol. 367, February 7, 2020, p. 688. doi:10.1126/science.aaz2288.