연구팀은 사육 환경에 따라 뇌의 통합적 감각기능이 어떻게 달라지는지 다중감각 fMRI을 이용하여 시각화하는 데 성공했다.삼성서울병원

사회적 고립이 뇌의 감각처리 신경망을 손상해 뇌 기능 발달을 저해한다는 동물실험 결과가 나왔다.

삼성서울병원 이정희(영상의학과 교수), 정성권(생리의학교실 교수), 한국뇌연구원 이태관(책임연구원) 연구팀은 11일 기능적 자기공명영상(fMRI) 분석을 통해 이를 확인했다고 밝혔다.

연구팀은 생후 4~11주 수컷 생쥐를 터널, 회전 바퀴, 둥지 등 자극과 사회적 교류가 풍부한 환경(Environmental Enrichment)과 단독 사육되는 사회적 고립 환경(Social Isolation)으로 나눠 사육했다.

이후 앞발, 수염, 시각, 후각 자극을 주고 뇌 반응을 fMRI로 관찰했다.

사회적 고립환경에서 자란 쥐(SS)는 뇌의 기능적 연결성과 네트워크 분리도(segregation) 저하되었고, 네트워크 혼재가 관찰됐다. SS그룹은 다른 그룹과 달리 영역 구분이 뚜렷하지 않은 게 특징적이다.삼성서울병원

결과, 자극이 풍부한 환경에서 자란 생쥐는 고차원적 시각·촉각 처리와 감각-운동 통합 기능이 향상됐다.

반면, 고립 환경의 생쥐는 뇌 전체의 기능적 연결성과 후각 인식 능력이 저하됐다.

연구팀은 청소년기 환경이 뇌의 감각 기능과 신경망 형성에 큰 영향을 미친다고 결론 내렸다.

이태관은 “감각 자극과 사회적 상호작용은 뇌 발달의 필수 요소”라며 “환경이 뇌 연결성과 통합 기능에 미치는 영향을 보여준다”고 밝혔다.

이정희는 “세계 최초로 fMRI를 활용한 다중감각 통합 연구”라며 “청소년기 고립의 위험성을 밝혀 정신건강 질환 예방에 기여할 것”이라고 말했다.

연구는 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications) 최근호에 실렸다.

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