기억은 뇌의 어디에 저장되고, 뇌 속에 있는 기억의 물리적 실체는 무엇일까?

오랫동안 신경과학자들이 품어왔던 의문이 밝혀졌다. 서울대학교 강봉균 교수 연구팀이 뇌에서 기억이 저장되는 장소인 ‘기억저장 시냅스’를 찾아낸 것이다. 두 신경세포 사이의 신호를 전달하는 연결지점인 시냅스(synapse)는 신경계의 기능적 최소단위로, 한 신경세포에는 수천 개의 시냅스가 있다.

지금까지 학계에서는 70여 년 전 캐나다 심리학자인 도널드 헵이 제시한 ‘기억은 신경세포의 시냅스에 저장되며, 학습에 의한 시냅스의 변화가 기억의 물리적 실체’라는 학설이 가장 유력하게 받아들여졌다. 하지만 기술적인 한계로 ‘기억저장 시냅스’의 존재는 실험적으로 확인되지 않았었다.

연구팀은 한 신경세포의 수천 개의 시냅스를 종류별로 구분할 수 있는 기술(dual-eGRASP)을 개발하고, 이를 활용하여 기억의 중추적인 역할을 한다고 알려진 뇌 부위인 해마를 연구했다. 그 결과 수많은 시냅스 중에서도 학습에 의해 구조적‧기능적으로 변화가 있는 ‘기억저장 시냅스’를 명확히 찾아냈다.

강봉균 교수는 “향후 기억을 연구하는 새로운 패러다임으로 자리매김하여 치매, 외상후스트레스 장애 등 기억 관련 질병 치료에 새로운 이정표를 제시할 것으로 기대된다”라고 연구의 의의를 설명했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 기초연구지원사업(개인연구)의 지원으로 수행된 것으로, 세계 최고 수준의 국제학술지 사이언스(Science) 4월 27일 자에 게재되었다.