뇌 신호 해석이 틀렸나…운동장애 연구 뒤흔든 새로운 발견

운동을 조절하는 뇌 신호로 여겨졌던 기준이 사실은 정확하지 않을 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 이번 발견은 근 긴장이상증과 운동실조, 떨림 같은 운동 장애의 원인을 바라보는 기존 관점을 바꾸고 새로운 치료법 개발로 이어질 가능성을 제시한다.

뇌 신호에 대한 기존 상식 뒤집혀

연구진은 운동을 조절하는 소뇌에서 두 종류의 신경세포가 예상만큼 밀접하게 연결돼 있지 않다는 사실을 확인했다.

소뇌는 몸의 움직임과 균형을 조절하는 뇌 영역이다. 이곳에 이상이 생기면 근육이 의도하지 않게 수축하는 근긴장이상증, 몸의 균형과 협응 능력이 떨어지는 운동실조, 손이나 몸이 떨리는 떨림 증상이 나타날 수 있다.

그동안 신경과학자들은 푸르키네세포가 소뇌심부핵세포의 활동을 억제한다는 사실을 바탕으로 푸르키네세포만 관찰해도 소뇌 전체의 상태를 파악할 수 있다고 여겨왔다.

하지만 연구진이 다양한 소뇌 질환 전임상 모델에서 얻은 전기생리 데이터를 분석한 결과, 두 세포의 활동은 예상처럼 일정한 관계를 보이지 않았다. 푸르키네세포의 활동만으로는 소뇌심부핵세포의 상태를 신뢰성 있게 예측하기 어려웠다.

한 연구 참가자는 “푸르키네세포와 소뇌심부핵세포 사이에는 명확한 선형 관계가 없었으며, 한쪽만 관찰해서 다른 쪽의 활동을 예측하는 능력은 매우 제한적이었다”고 설명했다.

운동장애 치료 전략에도 영향

지금까지는 뇌 표면 가까이에 있는 푸르키네세포가 연구하기 쉬워 많은 연구가 이 세포를 중심으로 진행됐다. 반면 소뇌심부핵세포는 더 깊은 곳에 위치해 직접 측정하기 어려워 상대적으로 연구가 적었다.

연구진은 앞으로 소뇌 질환의 원인을 정확히 이해하려면 푸르키네세포만이 아니라 소뇌심부핵세포를 직접 관찰해야 한다고 강조했다.

한 연구원은 “푸르키네세포와 소뇌심부핵세포는 질환 상태에서 모두 정상적인 활동이 무너지며, 두 신경세포의 관계를 더 정확히 이해하면 근긴장이상증과 운동실조, 떨림 같은 질환의 치료법을 개선하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

성치훈 기자 / hello@sciencewave.kr

출처: ScienceDaily, “A surprising brain discovery is forcing scientists to rethink movement disorders”