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생명과학의 역사를 쓰는 사람들 Research Highlights

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인터뷰 정영석
논문 Yeongseok Jeong*, Namjung Huh, Joonyeup Lee, Injae Yun, Jong Won Lee, Inah Lee & Min Whan Jung, (2018), Role of the hippocampal CA1 region in incremental value learning. Scientific reports 8(9870), doi : 10.1038/s41598-018-28176-5
한줄요약 의사결정과정에서 해마의 기능적 역할을 규명하다

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1. 배경지식

   해마는 우리 뇌의 대뇌 피질 안쪽, 내측 측두엽에 위치하는 구조로 새로운 사실을 학습하고 기억하는 데에 중요한 뇌로 알려져 있습니다. 해마가 손상이 되면 새로운 정보를 기억하지 못하게 되는 , 실제로 치매환자들의 해마가 정상인에 비해 많은 손상이 이루어져있는 것은 해마가 기억에 중요한 부위라는 것을 말해줍니다. 이러한 해마에서는 위치세포라고 불리우는 특정 위치(공간) 에서만 발화를 하는 독특한 성질을 가진 세포가 존재합니다. 때문에 이제까지 해마는 기억과 더불어 공간에 대한 정보 처리, 나아가 공간 기억에 대한 연구가 많이 이루어졌습니다. 최근에는 해마가 공간을 긍정적 (Positive) 혹은 부정적 (Negative) 으로 구별할 있다는 연구들이 나오게 되면서 공간 표상이 단순히 위치뿐만 아니라 다양한 정보들의 복합적으로 결합이 이루어진다는 가능성이 제기되고 있습니다.

 

저희 연구실에서는 해마가 선택에 의해 보상을 받는 의사결정 수행과제에서 선택한 쪽에 대한 가치를 업데이트하고 다음 선택에 대해 양쪽 선택지에 대한 가치를 표상하는 신호를 찾아냈습니다.

 

2. 질문

   해마가 의사결정 과정에서 기능적인 역할을 것인가

 

3. 발견

   해마는 DG, CA3, CA2 그리고 CA1 같은 하위 부분들로 이루어져 있는 , 이번 논문에서는 하위 영역을 유전형질변형 모델을 이용하여 선택적으로 조절 가능함을 밝혀냈습니다. 여기에 특정 약물에만 반응하는 수용체를 이용하여 각각의 하위 영역을 의사결정 수행 동안 억제를 시킬 있었습니다. 결과, 하위 영역 CA1 억제하였을 때에만 의사결정 수행 과정 가치를 업데이트하는 학습 능률이 유의미하게 감소함을 밝혀냈습니다. 이를 통해 해마가 전에 밝혀낸 결과(의사결정 신호를 표상)에서 나아가 기능적인 역할까지도 담당하고 있음을 밝혀낼 있었습니다.

 

4. 후속

   이번 연구를 통해 해마가 공간 기억을 표상하는 것과 더불어 의사결정에도 충분한 기여를 하고 있음을 밝혀냈습니다. 후속 연구로 해마의 가치 표상 메커니즘을 다양한 관점에서 실험하고 분석하여 해마가 기억뿐만 아니라 의사결정에도 중요한 역할에 충분한 기여를 하는 부위라는 것을 밝히고자 합니다.

 

5. 소감

   논문에 해당하는 주제를 정하기 전에 해마를 다각도로 공부한 것이  많은 도움이 되었다고 생각합니다. 실험적인 능력뿐만 아니라 분석적인 능력도 갖춰야 되어 처음엔 많은 어려움이 있었지만 연구실분들의 많은 도움 덕분에 논문 작업을 순탄하게 진행할 있었고 앞으로도 연구를 진행하는 데에 있어 힘이 같습니다.

 

6. 기타

   실험을 진행하는 있어 많은 조언과 도움을 아끼지 않으셨던 연구실 박사님들과 구성원분들에게 감사를 드리고 싶고 프로젝트를 진행하는 2~3년동안 자유롭게 연구할 있게 격려해주시고 연구를 가치 있게 생각할 있도록 지도해주신 정민환 교수님께 깊은 감사를 드리고 싶습니다.



  1. 조혜연 & 김무준 (신경회로망 연구실, 한진희 교수)

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  3. 최지헌 (신경발생학 연구실, 김진우 교수님)

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  5. 정영석 (시스템신경과학 연구실, 정민환 교수님)

    1. 배경지식 해마는 우리 뇌의 대뇌 피질 안쪽, 내측 측두엽에 위치하는 뇌 구조로 새로운 사실을 학습하고 기억하는 데에 중요한 뇌로 알려져 있습니다. 해마가 손상이 되면 새로운 정보를 기억하지 못하게 되는 데, 실제로 치매환자들의 ...
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