로커펠러 대학의 프리야 라자세투파티 연구팀은 다양한 혈통의 쥐 집단을 대상으로 유전체 스캔을 시행해 전전두엽에서 주의력을 좌우하는 유전적 영향을 규명했습니다. 주의력 검사에서 우수한 성과를 보인 쥐들은 전전두엽의 Homer1 유전자 수준이 현저히 낮았고, 해당 유전자는 개체 간 주의력 차이를 설명하는 유전자좌에 위치해 있었습니다.
추가 분석은 Homer1의 두 동형인 Homer1a와 Ania3가 핵심임을 보여주었습니다. 자연적으로 이 동형 수준이 낮은 쥐들은 과제를 더 잘 수행했고, 실험적으로 청소년기 동안 이 동형을 감소시키면 여러 검사에서 더 빠르고 정확하며 덜 산만해졌습니다. 반면 성체에서는 동일한 조작이 효과를 내지 않아 조기 생애의 민감한 시기가 있음을 시사했습니다.
세포 수준 메커니즘에서는 Homer1 감소가 전전두엽 뉴런에서 GABA 수용체를 증가시켜 기저 활동을 조용하게 만들고 자극 단서가 있을 때 강한 활동 폭발을 유도했습니다. 연구진은 이러한 변화가 뉴런들이 중요한 순간을 위해 활동을 보존하는 방식이라고 설명했습니다.
연구팀은 이 발견이 뇌 회로를 자극하기보다 진정시키는 치료법의 새로운 길을 제시한다고 평가했으며, 앞으로 Homer1 유전학을 더 연구하고 한 스플라이스 부위를 약리학적으로 표적화해 신호 대 잡음비를 조절하는 방안을 탐구할 계획이라고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 학술지에 발표되었습니다.
어려운 단어·표현
- 유전체 — 생물의 전체 유전 정보를 가진 물질
- 전전두엽 — 뇌의 앞부분, 인지와 주의 관련 영역
- 유전자좌 — 특정 유전자가 위치한 염색체의 자리
- 동형 — 같은 유전자의 서로 다른 형태동형인
- 청소년기 — 어린 시기를 지나 성인 이전 기간
- 신호 대 잡음비 — 원하는 신호와 배경 소음의 비율
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토론 질문
- 연구진은 뇌 회로를 자극하기보다 진정시키는 치료법을 제안했다. 이런 접근의 장단점은 무엇이라고 생각하나?
- 청소년기에만 효과가 있었다는 결과를 어떻게 해석할 수 있나? 민감한 시기의 중요성을 예로 들어 설명해 보라.
- 신호 대 잡음비를 조절하는 치료법이 실제 임상에 적용된다면 어떤 실제적 변화가 기대되는가?
