KAIST 연구팀, '소유욕' 만드는 뇌 신경회로 발견…강박·중독 치료 실마리

김대수 KAIST 교수[사진= KAIST]

KAIST 연구팀이 '소유욕'을 만들어내는 뇌의 신경회로를 밝혀냈다. 향후 수집 강박이나 게임 중독, 도벽 등에 대한 치료에 활용될 것으로 기대된다.

15일 김대수 KAIST 생명과학과 교수와 이필승 기계공학과 교수 연구팀은 전시각중추(MPA)라 불리는 뇌의 시상하부 중 일부가 먹이를 획득 및 소유하려는 본능을 만들어낸다는 사실을 알아냈다고 밝혔다. 또한 전시각중추 신경을 활용해 동물의 행동과 습관을 조절할 수 있는 기술을 개발했다.

연구팀은 한 쥐에게는 장난감을 갖고 놀게 하고 다른 쥐는 따로 물체를 주지 않은 뒤 뇌를 분석했다. 이 과정에서 MPA(전시각중추) 신경회로가 활성화됨을 발견한 것. 그 후 빛으로 MPA를 자극하자 물체 획득을 위해 실험체가 집착하는 이상행동을 보이는 것을 확인했다.

연구팀은 MPA신경이 수도관주위 회색질(PAG)로 흥분성 신호를 보내 행동을 만들어낸다는 사실을 규명해 연구팀은 이것을 'MPA-PAG' 신경회로라 이름 지었다.

김대수 교수는 “쥐가 먹이가 아닌 쓸데없는 물체에 반응하는 놀이행동의 의미를 찾기가 쉽지 않았으나, MPA-PAG 회로를 자극했을 때 귀뚜라미 등의 먹잇감에 대한 사냥행동이 증가하는 것을 발견했다"며 "이것은 물체를 갖고 노는 것이 먹이 등의 유용한 사물을 획득하는 행동과 동일한 신경회로를 통해 나타남을 의미한다”고 설명했다. 어린 동물이 물체를 가지고 노는 것이 사냥 등 생존에 유용한 기술을 획득하는 것과 깊은 관련이 있다는 것이다.

연구팀은 MPA가 물건에 대한 집착과 소유욕과 밀접한 관련이 있음을 밝혀낸 뒤 이를 조절하는 기술 개발에 착수했다. 생쥐 머리위에 물체를 장착해 눈앞에서 좌우로 움직일 수 있도록 무선으로 조종하고 MPA-PAG 신경회로를 자극해 생쥐가 눈앞에 물체를 따라가도록 한 것이다. 이것은 고등동물인 포유류의 행동을 원하는 방향으로 조종한 기술로 연구팀은 미다스(MIDAS)라고 명명하였다.

이필승 교수는 “미다스 기술은 동물의 탐색본능을 활용해 동물 스스로 장애물을 극복하며 움직이는 일종의 자율주행 시스템"이라고 설명했다.㎘

김 교수는 "수집 강박, 도벽, 게임중독 등을 치료할 수 있는 단서를 제공했다고 생각한다"며 "이러한 지식을 통해 만들어진 뇌-컴퓨터 접속기술은 국방, 재난 구조 등에 활용될 것"이라고 내다봤다.