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생명과학의 역사를 쓰는 사람들 Research Highlights

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인터뷰 홍지소
논문 Jiso Hong and Daesoo Kim (2017) Freezing response-independent facilitation of fear extinction memory in the prefrontal cortex. Sci Rep. 2017 Jul 13;7(1):5363.
한줄요약 광유전학을 이용, 공포기억소거 (fear extinction)에서 Infralimbic cortex의 시냅스전 (presynaptic)과 시냅스후 (postsynapse) 신경의 기능을 규명하다.

인터뷰

 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요.

  두뇌의 내측전전두엽 (medial prefrontal cortex)은 작업기억, 주의집중, 사회성 등 다양한 고등인지기능에 관여하고 있는 부분으로 스트레스 반응 및 공포 반응과 같은 감정의 조절에 있어서도 mPFC는 핵심적인 역할을 담당합니다. 특히 최근 연구들에서는 편도체 (amygdala)와의 상호 연결을 통해 공포기억소거 (fear extinction) 에서의 extinction memory 형성과 freezing과 같은 공포 반응의 조절에도 mPFC, 그 중에서도 아래쪽 부분인 Infralimbic cortex가 중요한 역할을 담당한다는 결과들이 발표되었습니다. 그러나, 편도체에서 Infralimbic cortex로 들어오는 presynaptic input Infralimbic cortex에서 나가는 postsynaptic output이 이 과정에서 각각 어떤 기능을 담당하는지, 각 신경회로가 기능적으로 분리되어 있는지에 대해서는 아직 규명되지 않았습니다.

  본 논문에서는 광유전학적 방법을 이용, 공포기억소거 과정 동안 Infralimbic cortex로 들어가는 presynaptic inputpostsynaptic output을 구분하여 각각 자극하였습니다. 편도체에서 Infralimbic cortex로 들어가는 presynaptic input을 자극할 경우, 빛 자극이 주어지는 동안에는 행동 변화가 일어나지 않았지만 다음날 freezing 반응이 감소하는 현상을 관찰하였습니다. , 이 신경회로는 기억 형성에 특이적으로 관여한다는 것을 의미합니다. 반면 Infralimbic cortexpostsynaptic output을 자극한 경우 자극하는 동안은 freezing이 크게 감소하지만, 다음날 extinction memory에는 아무런 영향을 주지 못했습니다. 이러한 일련의 실험을 통하여 Infralimbic cortex 내부의 신경회로는 서로 기능적으로 분리되어 있으며, 각각이 extinction memory 형성과 freezing 반응의 감소를 담당한다는 것을 규명하였습니다.

 

2. 연구과정에서 있었던 에피소드를 소개해 주세요.

  초기 이 연구를 시작할 때 저는 mPFC의 반구화 현상을 연구하는 프로젝트에 참여하고 있었고, 이에 영감을 받아 mPFC가 스트레스 반응 이외에도 다른 감정반응인 공포반응의 조절에 있어서도 반구화 현상이 일어나는지를 알아보려 하였습니다. 결과적으로 광유전학적 방법으로 양 반구의 뚜렷한 차이를 관찰하지는 못하였으나, postsynaptic output을 자극할 경우 당시 행동은 변해도 기억에는 영향을 미치지 않는다는 사실을 발견하고 각 신경회로가 기능적 분리에 초점을 맞추어 연구를 진행할 수 있었습니다.

 

3. 연구를 통해 얻은 지혜를 후배들에게 들려주세요.

  뇌 내 변화로 인한 동물의 행동 변화에는 많은 변수가 존재하고 그 중 많은 부분은 우리가 아직 알 수 없는 부분이 너무나 많다는 데서 기인합니다. 가설에 맞는 결과가 나오지 않았을 때 실망할 것이 아니라 방향을 바꿔 생각해보고, 혼자만 생각할 것이 아니라 교수님 및 실험실 사람들과의 논의한다면 더 새롭고 재미있는 결과를 얻을 수 있으리라 생각합니다.

 

4. 나는 왜 명과학자가 되었는가?

  사람마다 동일한 상황에 있어서 왜 다른 반응이 나오는지, 그런 반응을 나타나게 하는 과정이 무엇인지에 대한 궁금증을 풀기 위하여 신경과학을 연구하게 되었습니다. 그 중에서도 행동의 변화에 어떤 신경회로가 관여하는지를 알기 위하여 행동유전학 실험실에서 연구를 진행하고 있습니다.

 

5. 다른 하고 싶은 이야기

  짧지 않은 대학원 생활 동안 지도교수로 많은 도움을 주시고 연구자의 길을 격려해 주신 김대수 교수님께 감사드립니다. 그리고 연구에 대한 조언뿐만 아니라 정서적으로도 큰 버팀목이 되어준 행동유전학 연구실 사람들에게도 고마움을 표합니다.

  1. 장원열 (세포종양발생학 연구실, 임대식 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 발생과정 중에 있는 조직에는 화학적 자극뿐만 아니라 휘어지고 뒤틀리고 혹은 서로 다른 경도의 세포기질에 둘러싸이는 등의 물리적 자극 또한 주어집니다. 그리고 이러한 물리적 자극이 실제로 세포 분열조절...
    Date2017.08.01 By생명과학과 Views5864
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  2. 이한솔 (구조생명과학 연구실, 오병하 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 현미경을 통해서만 볼 수 있는 조그마한 우리의 세포 속에는 2m가 넘는 기다란 DNA가 들어있습니다. 이 DNA들이 헝클어지지 않고 정상적으로 기능하도록 단단하게 응축(condensation) 시켜주는 단백질이 존재하...
    Date2017.08.21 By생명과학과 Views10320
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  3. 곽미정 (구조생명과학 연구실, 오병하 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 본 논문은 폐렴을 일으키는 레지오넬라 뉴모필라 균의 독성단백질 분비 기작에서 중요한 역할을 하는 Type IV coupling protein complex(T4CP)의 전체 모델 구조를 규명한 논문입니다 (아래그림). 레지오넬라균...
    Date2017.08.21 By생명과학과 Views6311
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  4. 권도형 (분자세포면역학 연구실, 강석조 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 일반적으로 세포의 DNA는 핵내에만 존재합니다. 만약 사이토졸 내에서 DNA센서가 DNA를 인식한다면, 세포는 외부 병원균의 DNA로 인식하여 제1형 인터페론을 생성하는 면역반응을 유도합니다. 우리 세포는 사이...
    Date2017.08.21 By생명과학과 Views4389
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  5. 홍지소 (행동유전학 연구실, 김대수 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 두뇌의 내측전전두엽 (medial prefrontal cortex)은 작업기억, 주의집중, 사회성 등 다양한 고등인지기능에 관여하고 있는 부분으로 스트레스 반응 및 공포 반응과 같은 감정의 조절에 있어서도 mPFC는 핵심적...
    Date2017.08.29 By생명과학과 Views4764
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  6. 신혜림 (세포신호전달 연구실, David Helfman 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 암세포의 전이 및 산포는 세포 이동 및 세포 간 응집을 포함한 과정으로부터 비롯된 결과입니다. 이러한 과정은 세포 형태의 변화를 수반하며, 액틴 또는 이와 결합하는 다양한 단백질의 변이가 전이과정에서 ...
    Date2017.09.04 By관리자 Views3523
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  7. 권도형 (분자세포면역학 연구실, 강석조 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 미토콘드리아는 에너지 생산뿐만 아니라, 칼슘의 저장소, Apoptosis, lipid 합성등 다양한 기능을 수행하는 세포소기관으로, 에너지 상태 외에도 다양한 ion의 흐름, 외부 신호, 미토콘드리아의 역동성(dynamic...
    Date2017.09.20 By생명과학과 Views9403
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  8. 이준우(크로마틴생물학 실험실, 이대엽 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 본 논문은 제가 Nature Communications 에 개제하였던 연구 내용을 긍정적으로 평가한 <Transcription> 이라는 잡지사에서 제 논문에 관한 review 논문을 작성해 달라는 부탁을 보내와서, 제가 발표했던 연구 ...
    Date2017.09.25 By생명과학과 Views5282
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  9. 김정진(행동 유전학 실험실, 김대수 교수)

     ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 우리 뇌 안에는 무수한 억제성 회로가 있지만, 그들의 정보 전달 방식에 대해서는 잘 밝혀져 있지 않습니다. 본 연구팀은 기저핵에서 나오는 억제성 신호들이 어떠한 방식으로 다양한 운동 신호를 처리하는가 ...
    Date2017.10.12 By생명과학과 Views3664
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  10. 경현호, 최윤주(생체분자공학 실험실, 김학성 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 생명은 면역 체계라는 복잡한 방어 수단을 통해 자신을 보호합니다. 면역 체계의 핵심에는 ‘자신’과 ‘자신이 아닌 것’을 분자 단위에서 구분하는 대응 기제가 있습니다. 대조직적합성복합체(MHC; Major Histoco...
    Date2017.10.13 By생명과학과 Views5863
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  11. 윤정민(에피제네틱스 구조생물학 실험실, 송지준 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 우리 몸에 중요한 유전정보를 담고 있는 DNA는 Histone octamer에 146 base pair가 감겨 있는 nucleosome이라는 기본단위로 이루어진 chromatin 형태로 보관이 되어집니다. DNA 복제 과정에서는 DNA가 복제가 ...
    Date2017.10.20 By생명과학과 Views5832
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  12. 이동윤(바이오나노의약 실험실, 전상용 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 황달 유발의 주요 물질이자 간 질환의 지표로 사용되어 온 빌리루빈은 다른 한편으로는 많은 염증 질환을 조절할 수 있는 체 내의 강력한 항산화제로 밝혀져 큰 주목을 받아 왔습니다. 본 실험실에서는 과거 이...
    Date2017.10.24 By생명과학과 Views4178
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  13. 천영서(크로마틴 생물학 연구실, 이대엽 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. Centromere의 특징 중 하나는 전형적인 histone H3 nucleosome 대신 centromere-specific histone H3 variant인 CENP-A nucleosome이 존재한다는 점입니다. 이러한 CENP-A nucleosome은 세포의 유사 분열 시기...
    Date2017.10.24 By생명과학과 Views6201
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  14. 전종철(진핵세포 전사 연구실, 김재훈 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. DNA 와 함께 크로마틴을 구성하고 있는 히스톤은 다양한 종류의 post-translational modification 에 의해 조절됩니다. 히스톤 H3 의 4 번째 lysine 잔기 (H3K4) methylation 은 대표적인 히스톤 modification ...
    Date2017.10.30 By생명과학과 Views3984
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  15. 유미란(신경회로망 연구실, 한진희 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 기억이 어떻게 형성 되어서, 어떻게 평생에 거쳐 저장되고 유지될 수 있을지를 밝히는 것은 매우 흥미로운 일입니다. 처음 획득한 기억이 안정화 되기 위해서는 기억에 중요한 여러 유전자의 발현이 필수적입니...
    Date2017.10.30 By생명과학과 Views4092
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  16. 김나연(바이오이미징/광유전학 실험실, 허원도 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. Protein oligomerization is an important molecular mechanism in many biological processes that control numerous cellular events. We investigated the property of cryptochrome2 (CRY2) from Arabidops...
    Date2017.11.13 By생명과학과 Views3534
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  17. 최정윤 (발생분화연구실, 한용만 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. CFC 증후군은 ERK 신호전달체계의 돌연변이에 의해 발생하는 희귀 유전 질환입니다. 비정상적인 뼈 발달은 대부분의 CFC 증후군 환자에서 나타나지만 ERK 신호전달체계의 이상과 골격계 관련 세포 분화의 연관...
    Date2017.12.11 By생명과학과 Views4209
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  18. 김종원 (생체분자공학 연구실, 김학성 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 현재 민감도와 특이성이 높은 표적 물질의 검출 및 분석법이 다양하게 개발되고 있습니다. 대개는 신호 발생 물질인 효소를 나노입자나 항체에 화학적 결합을 통해 이용하고 있으나, 화학적 결합 방법은 불안정...
    Date2017.12.26 By생명과학과 Views2570
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  19. 김희연 (생체분자공학 연구실, 김학성 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 생물의약품이 세포 내로 전달되어 약효를 나타내기 위해서는, 일반적으로 선택적인 투과성을 지닌 세포막을 잘 투과할 수 있도록 디자인 되어야 합니다. 이러한 점에서, 세포의 분열 및 성장에 관여하는 상피세...
    Date2017.12.29 By생명과학과 Views4654
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  20. 조유리(분자세포면역학 연구실, 강석조 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해주세요. 2011년 Ralph Steinman이 Dendritic cell의 발견을 한 공로로 노벨 생리의학상을 수상하였습니다. 그 만큼 Dendritic cell은 우리 면역 시스템에 굉장히 중요한 면역 세포입니다. Innate 와 adaptive immune sys...
    Date2018.01.03 By생명과학과 Views7241
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