[아이티데일리] 최근 연구에서 우리가 연상 기억을 어떻게 발달시키는지에 대한 단서가 발견됐다고 포브스지가 보도했다. 이는 알츠하이머 등 기억을 훼손하는 질환으로 고통받는 사람들에게 매우 유익할 수 있다. 연구는 가까운 미래에 재생의료 맥락에서 어떻게 이용될 수 있는지를 보여주고 있다.

우리 기억의 대부분은 비연상적이다. 우리는 사람이든, 장소든, 물건이든 특정 대상에 대한 기억을 떠올리며 그 대상을 어느 정도 상세하게 머리 속에 떠올린다.

연상 기억은 더 깊은 수준의 기억이다. 특정한 냄새가 어린 시절 여행의 기억을 불러일으키거나, 이름을 듣고 특정인과 보낸 시간을 떠올리는 것은 연상 기억이다. 즉 우리의 주관적인 경험에 의해 결합된 두 가지 개념이 합친 것이다.

그런데 이 복잡한 연결 고리들은 어떻게 만들어질까. 수십 년 동안 뇌 기억의 중심이 해마임은 알려져 있었지만, 연상 기억 뒤에 있는 메커니즘은 대부분 연구되지 않았다.

독일 프라이부르크대의 루카스 쿤츠 박사와 그의 동료들이 최근 네이처지에 발표한 연구에 따르면 내측 측두엽의 특정 뉴런이 인간의 연상 기억과 높은 공활성을 가진 것으로 나타났다.

즉, 두 개의 서로 다른 물체 사이에 연상 기억을 확립할 때, 우리는 반복적인 상호 작용을 통해 그 기억을 배운다. 기차에서 마주 앉아 있던 사람의 얼굴을 기억할 수 없는 것은 그것만으로는 충분한 자극이 되지 않기 때문이다. 내측 측두엽의 특정 뉴런이 그 사람의 얼굴을 보는 것을 처리하기 위해 활성화되지만, 그 기억은 해마에 새겨지지 않는다.

그러나 몇 주 혹은 몇 달에 걸쳐 매일 그 사람을 만나면, 그 뉴런은 정기적으로 같은 데이터로 자극받아 기억이 만들어진다. 연상적으로 기차에 앉아 있던 것을 떠올리면 그 사람의 얼굴도 떠오를 수 있고, 그 반대도 있을 수 있다.

연상 기억이 일어나면 기억 형성될 때 처음 자극받았던 뉴런 활동이 해마 활동과 함께 다시 활성화된다. 이 뇌파 패턴은 종종 수면 중 회상의 순간에 일어난다.

쿤츠 박사팀은 기억 과제에 참여하는 피험자를 모니터링함으로써 이 공동 활성화를 밝혔다. 참가자들은 가상 환경에서 8개의 물체와 그 위치를 기억하도록 요구받았다. 첫 번째 기억 작업 중에 연구자들은 내측 측두엽에서 유의한 국소 활동을 관찰했다.

이후 피험자에게 물체와 그 장소를 떠올리는 과제를 주었더니, 내측 측두엽의 같은 뉴런이 뇌파 해마의 활동과 동시에 발화했다.

나아가 연구자들은 참가자들이 회상을 반복함에 따라 그 뉴런과 해마의 활동과 함께 기억 능력이 향상되는 것을 발견했다고 밝혔다. 이는 특정 기억에 익숙해지면서 신경 활동이 강화된다는 것을 시사한다.

재생 의학의 경우, 이 연구는 많은 다른 방향으로 활용을 이끌 수 있다. 첫째, 이 연구는 기억상실을 초래하는 신경 퇴행성 질환이나 외상에 대한 이해를 높일 것이다. 노화에 따른 기억장애는 고령의 미국인의 약 40%에게 영향을 주고 있으며, 그 대부분은 알츠하이머병 등의 질환으로 진행된다. 뉴런을 표적으로 한 자극에 의해, 일부 기억상실은 예방하거나 회복시킬 수도 있다.

둘째, ‘뇌=기계 인터페이스'의 관점에서, 이 연구는 보다 진보된 신경 보철물(신경계의 입력 또는 출력을 보완하도록 설계된 의료기기)의 개발로 이어질 가능성이 있으며, 기억장애가 있는 사람에게 치료 효과를 가져올 수 있다.

세 번째는, 아마 이 세 가지 중에서 가장 SF적인 것이지만, 인공적인 기억의 개발이나 기억의 변경을 생각할 수 있다. 만약 개인이 성가신 기억을 잊고 싶다고 생각하면 그 짐에서 해방될 것이고, 누군가 새로운 경험을 하고 싶다면 인공적인 기억을 사실이었던 것처럼 남길 수 있을 수 있다. 과거에는 불가능하다고 여겨졌던 이런 아이디어도 실현 가능성이 높아지고 있다.

이 분야의 새로운 연구가 기대된다. 그것이 재생의료와 우리가 아는 인간의 경험에 큰 영향을 줄 수 있기 때문이다.