서울대 생명과학부 김 형 교수 연구팀과 카이스트 이수현 교수 연구팀은 공동연구를 통해 복부선조영역(ventral striatum)에서 습관행동을 제어하는데 필요한 장기기억이 자동적으로 인출된다는 사실을 밝혔다.
복부선조영역은 새로운 가치학습에 중요하며, 중독행동과 조현병에 그 역할을 수행한다. 복부선조의 신경세포활성조절은 학습정도와 중독행동을 변화시킨다. 하지만, 복부선조가 습관행동을 위한 어떤 기억정보를 처리하고 있는지에 대해서는 밝혀지지 않았다.
복부선조의 기능을 그 영역과 회로별로 규명하는 것은 인간에게 직접 적용할 수 있는 뇌질환 치료방법 개발과 뇌영역 맞춤형 치료의 이론적 기반이 될 수 있다.
본 연구에서는 과거에 학습한 물체를 의식적으로 인지하고 있지 않는 상황에서도 복부선조에서 과거에 배운 좋은 물체에 대한 기억정보가 활발하게 처리되고 있다는 사실을 밝혔다.
이 장기기억 정보는 복부선조의 특정 부위에서만 무의식적으로 자동인출되어 처리되고 있으며, 이 사실을 통해 복부선조의 각 영역별로 그 기능이 다르다는 사실을 보였다.
또한 자동적으로 인출된 좋은 물체에 대한 기억은 무의식적이며 자동적인 행동, 즉 습관행동을 제어하고, 이를 통해 동물이 장기기억을 기반으로 최대이익을 얻을 수 있는 자동적 의사결정(automatic decision-making) 과정에 사용된다는 실험적 증거를 제시했다.
복부선조에서 기억의 자동적 인출과정을 이해함으로써 자동적 행동인 습관과 중독행동 제어의 이론적 기반을 다지고, 나아가 기억의 자동인출(automatic retrieval)과 연관된 현저성(salience) 이상으로 조현병을 이해할 수 있는 이론적 발판을 마련했다.
이 연구의 성과는 뇌질환극복사업등의 지원을 받아 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 2021년 4월 8일(목) 게재되었다.