“자꾸 깜빡하는 이유, 뇌 속 신호 표류 원인”

방금 본 정보를 깜빡 잊어버리는 이유가 뭘까. 처음부터 잘못 입력된 걸까, 아니면 시간이 지나면서 변질된 걸까.

한국뇌연구원 감각·운동시스템 연구그룹 라종철 박사 연구팀은 이같은 물음에서 출발해 단기기억 오류의 뇌 회로 메커니즘을 규명했다고 16일 밝혔다.

단기기억은 습득한 정보를 잠시 동안 유지하고 활용할 수 있게 해주는 핵심적인 인지 능력이다.

그러나 정보들이 유지되지 않고 깜빡 잊어버리는 경우가 종종 발생한다. 이에 연구팀은 단기기억 자체의 오류가 어떻게 발생하는지에 대한 회로 수준의 직접적인 검증을 위해 실험에 착수했다.

연구팀은 공간 정보나 움직임을 배제한 상태에서 시각정보를 잠시 기억했다가 올바른 방향으로 반응해야 하는 ‘지연일치 행동과제’를 설계해 생쥐가 수행하게 했다.

그 과정에서 이광자 칼슘 영상법 등을 활용해 생쥐의 후두정피질(PPC)의 신경세포 활동을 실시간으로 관찰했다.

분석 결과 기억이 유지되는 동안 뇌 속 신호가 점점 ‘다른 선택지’로 표류하는 현상(drift)이 관찰됐으며 표류는 결국 기억 오류로 이어짐을 확인했다.

이를 통해 연구팀은 “기억이 제대로 입력되더라도 시간이 지나면 뇌 속 신호가 흐트러질 수 있다”는 과학적 근거를 제시했다. 신경활동의 표류가 행동 오류, 즉 기억 오류와 직접적으로 연결된다는 분석이다.

교신저자인 라종철 책임연구원은 “이번 성과가 조현병, ADHD 등 단기기억 손상이 주요 증상으로 나타나는 신경정신질환의 기초 메커니즘을 밝히고 조기 진단기반 마련에 중요한 밑거름이 될 것”이라며 “단순히 기억 오류 탐지 기술을 넘어 뇌-기계 인터페이스 등 첨단 신경신호 해석 기술의 발전에 중요한 단서를 제공할 수 있을 것”이라고 말했다.