오래된 기억을 꺼낼 때는 뇌가 더 적게 활성화될까요?

상세 설명

신피질은 오래된 선언적 기억이 서서히 형성되고 저장되는 데 중요한 역할을 한다. 하지만 시스템 수준의 기억 공고화가 어떤 신경회로를 통해 이뤄지는지는 잘 알려져 있지 않으며, 기억이 저장되는 정확한 피질 위치와 지속적인 기억 관련 변화인 기억 가소성의 특성도 대부분 밝혀지지 않았다. 최근 기억과 오래된 기억을 떠올릴 때의 신경세포 활동을 상세히 지도화하면 공고화에 관여하는 영역과 기억이 저장될 가능성이 있는 위치를 찾아 기억 가소성을 발견하는 데 도움이 될 수 있다.

공간 기억 과제를 떠올리는 데 관여하는 피질 영역을 찾기 위해 연구진은 쥐에게 수중미로를 학습시켰다. 연구진은 학습 24시간 뒤의 최근 기억 또는 한 달 뒤의 오래된 기억을 떠올릴 때 신경세포 활동 지표인 Arc/Arg3.1(Arc)의 mRNA 발현 양상을 지도화하고, 이를 수영 대조군과 아무 처치도 받지 않은 대조군과 비교했다.

Arc 유전자 발현은 학습 한 달 뒤보다 24시간 뒤에 유의하게 더 강했다. 두정엽, 대상피질 및 시각 영역에서는 발현이 감소했지만, 전전두피질, 팽대후피질, 체성감각피질 및 운동피질의 일부 구간에서는 Arc 발현이 비슷하게 크게 증가했다. 최근 기억군과 오래된 기억군 각각에서 감각·운동·연합 영역의 일부 구간을 비교했을 때, 과제 특이적 Arc 발현의 전반적인 크기와 피질 층별 양상은 유사한 정형적 패턴을 보였다. 위쪽 피질층인 2/3층과 4층에서 발현된 Arc mRNA의 비율은 최근 기억과 오래된 기억을 떠올린 뒤 모두 증가했지만, 6층의 비율은 최근 기억을 떠올린 뒤에만 감소했다.

이 자료는 오래된 기억을 잘 떠올리는 데 더 적은 수의 피질 구간에서 전반적으로 더 작은 신경세포 활동 증가가 필요함을 시사한다. 이러한 활동 경향은 오래된 기억의 저장 위치와 그 바탕이 되는 가소성을 찾아내기 어렵다는 점을 보여준다. Arc 지도를 활용하면 이 어려움을 줄이는 데 도움이 될 수 있다.