사람 뇌의기억을 향상시키고 망각을 막는 방법

사람 뇌의 기억을 향상하고 망각을 막는 방법

 

기억을 어떻게 떠올리게 되는가? 그러면 우리는 기억을 어떻게 떠올리는 것일까?

사람 뇌의 기억을 향상하고 망각을 막는 방법

기억이 저장되는 뉴런의 회로에 어떤 계기로 신호가 들어가면, 기억을 만들었을 때의 신호의 

흐름이 재현되고, 결과적으로 기억을 상기하는 것으로 알려져 있다. 2012년 도네가와 박사는
'광유전학 (옵토 제네틱스)'이라는 새로운 실험 방법을 사용해 이가설을 실증했다.

 

그런데 뇌는 어떻게 목적한 회로를 찾아내고, 상기하기 위한 신호를 보내는 것일까?
사건의 기억인 에피소드 기억 중에는, 해마에서 대뇌피질로 옮겨진 다음에 해마를 통해 상기돼

는 것도 있다고 생각된다.  우리는 뇌를 그러한 기억에 관해, 기억을 상기할 때의 단서인 희로가

해마에 남아 있고, 그 단서에 근거해 대뇌 피질로부터 기억의 부품이 모이고, 그들이 다시 한번 

해마에 흘러들어 감으로써 사건이 재현된다 (상기된다)는 가설이 있다.

 

예컨대 갓 태어난 자기의 자식을 처음 안았을 때의 기억은 어떻게 상기되는가? 가설에 따라서 설

명하기로 한다. 아기를 처음 안은 기억'은 젖먹이나 분만실' 등의 요소로 성립한다. 또 '젖먹이'는 

'우는 얼굴' '우는 소리' '피부의 감축' 등의 요소로 되어 있다.

 

이처럼 기억은 계층적인 구조로 되어 있다. 해마는 이 계층 구조의 정점에 자리한다. 대뇌 피질

은 최하층에 위치하고, '우는 얼굴이나 '울음소리' 등의 오감과 직접적인 관계가 깊은 요소가 저

장 되는 것으로 생각된다.

 

사건의 기억을 상기할 때는 해마에 남겨진 단서'의 회로에서 해마 옆이랑, 다시 대뇌 피질로 신호

가 내려간다. 그리고 대뇌 피질에서 '우는 얼굴' 등의 부품이 모이고, 해마옆이랑에서 '젖먹이' 등

의 개념이 되어, 최종적으로는 해마까지 이어져 젖먹이를 안은 기억이 재현된다고 한다.

이러한 생각은 상기(想起)의 메커니즘을 이해하기 위한 가설이다.

 

기억력을 향상할 수 있는가? '망각'을 막을 수 있는가? 더 많은 것을 기억하고 싶다. 애써 기억한 

것을 잊고 싶지 않다. 이런 생각을 하는 사람도 많을 것이다. 지금까지 살펴본 기억의 메커니즘

을 근거로, 기억력을 향상할 수 있는지 생각해 보자.

 

한 마디로 기억력이라고 해도 그 정의는 어렵다. 여기에서는 '에피소드 기억'과 '의미 기억'에 대

해 생각해 보자, 이들 기억을 만드는 기본적인 원리는 시냅스의 신호 전달 효율을 높이는 일, 

요컨대 LTP였다. LTP를 일어나기 쉽게 하면 이론상 더 많은 것을 기억할 것 같다.

 

실제로 그러한 실험이 생쥐를 대상으로 실시되어 성공했다. 미국 프린스턴 대학의 조 첸 박사팀

이 1999년에 보고한 '천재 생쥐'이다. LTP를 일어나기 쉽게 하려면 시냅스에서 화학 물질을 받는

수용체를 수용체를 늘리는 것이 하나의 방법이다. '천재 생쥐는 수용체의 일종인 'NMDA 수용

체'를 만드는 유전자를 여분으로 집어넣음으로써 탄생했다.

이 생쥐에게 미로를 익히는 실험을 했는데, 보통 쥐에 비해 분명히 성적이 좋았다.

 

결국 수용체의 작용을 나쁘게 하거나 수용체가 늘어나는 일을 방해하는 것이다. 실제로 뇌 안에

서는 PP1이 작용하며, 기억하기 어렵게 하거나 없어지게 하는 것 같다. 이런 사실에서 PP1의 작

용을 억제하면 기억력을 향상할 수 있는 것으로 보인다. 

 

실제로 스위스의 연구자들이 PP1을 억제하는 실험을 생쥐에게 실시했는데, 그 생쥐는 기억력이 

향상되었다고 한다. 재미있는 것은 특히 나이를 먹은 생쥐에서 효과가 컸다는 점이다. 

일본 도야마 대학의 이노 쿠치 가오루 박사는 이렇게 말했다. “추측이지만 나이가 들고 기억력

이 떨어지는 것은, PP1의 제어가 잘 되지 않는 점이 원인의 하나일지도 모른다. 

 

PP1의 폭주를 억제하는 약이 개발된다면, 나이가 듦에 따른 기억력 퇴화를 막는 약이 나올지도

모른다." 그런데 이처럼 방해물이라고도 생각되는 PP1이라는 효소가 왜 존재하는 것일까? “모든

정보를 저장하면 아무리 뇌의 정보 처리 능력이 우수하다고 해도 회로망이 포화되는 것이 아닐

까? 불필요 한 정보를 적극적으로 지워 나가는 메커니즘이 뇌에 필요하다고 생각된다.”

 

기억을 잊게 하는 효소 ‘PP1 기억력을 향상하는 것을 생각할 때, '천재 생쥐'처럼 더 많은 것을 기

억하는 방법과는 별도로, 기억한 것을 잊지 않는 방법도 있을 수 있다. 이에 대해서는 근년에 중

요한 발견이 있었다. 애초에 '기억을 잊는다.'는 것은 어떠한 일인가? 하나의 가능성은 뇌 안에는 

기억이 남아 있는데, 상기시킬 수 없는 상황이다. 

 

또 하나의 가능성은 기억 그 자체를 잃는 경우이다. 우리의 뇌 안에서는 양쪽의 경우가 모두 있

다고 생각된다. 그런데 근년에 보고된 중요한 발견이란, '기억 그 자체가 없어지는 경우'의 이야

기이다. 2002년에내용에 따르면, PP1'이라는 효소에는 기억이 만

들어지는 것을 방해하거나 생긴 기억을 없어지게 하는 작용이 있다고 한다.

 

기억의 기본 원리인 LTP에서는, 시냅스에서 화학 물질을 받는 '수용체'가 활성화되거나 수가 늘

떠난다. 이것이 일어나기 위해서 는 '인산화'라는 과정이 필요하다. 인산화란 단백질에 인산이 결

합해 다양한 기능을 발휘하는 일이다.

그런데 PP1이라는 효소는 인산의 결합을 떼어 놓는다(탈인산 복습은 E-LTP를 CLTP로 옮긴다

공부 등 지식을 넓히는 데는 복습이 중요하다고 한다. 이에 대해서는 뇌과학에서 어느 정도 설명

이 될까? 키워드는 역시 LTP이다. 신호의 입력이 공부 1회분인 경우를 생각해 보자.

 

기억을 만드는 뉴런 회로의 변화는 단시간에 없어지는 E-LTP로 끝나는 경우도 있고, 새로 단백

질을 합성해 장기간 유지되는 L-LTP까지 진행되는 경우도 있다. 그대로 방치하면 CLTP까지 진

행하지 못한 기억은 결국 없어진다.

 

이것을 막기 위해서는 되풀이해서 공부해 신호의 입력 횟수를 늘리는 일이 중요하다. 반복 신호

를 보냄으로써 E-LTP에서 더욱 안정된 L-LTP로 옮기는 것이다. 역시 복습은 효과적이다.
“단, E-LTP로 끝나는가, L-LTP까지 나아가는가를 나누는 스위치가 무엇인지에 대해서는 현재 

알려져 있지 않다. 앞으로의 연구에서 꼭 밝히고 싶은 분야이다.” (이노 쿠치 박사님)

 

※앞으로도 여러 전문도서를 통한 전문지식을 큐레이션 하겠습니다.