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식욕을 제어하는 신경회로 지도화 신기술

전문가 제언: 많은 사람들은 과식은 의지력이 약해진 결과라고 생각하나 급식행동은 생물학적 제어에 의해 이루어진다. 현재 Boston의 Beth Israel Deaconess Medical Center의 신경과학자이며 1970년대에 대학생이던 Bradford Lowell은 쥐의 뇌에 작은 자국을 만들어 초기 뇌병소 연구에서 관측된 비만이 뇌 어느 부분과 관련이 있는지를 관찰했다. Lowell은 급식행동의 신경센터인 시상하부(hypothalamus)의 실방핵(paraventricular nucleus) 부근의 뉴런을 잘라냈다. 시상하부는 12개의 다른 핵(많은 다른 형태의 뉴런집단)으로 구성되고, 배고픔과 포만에 대해 다양한 신호를 수신, 발신한다. 시상하부는 체내시계를 설정하여, 시각, 후각, 취각 등의 감각 데이터를 수신한다. 배와 창자로부터 본능적 신호와 뇌의 다른 부분에서의 동기신호는 이곳에 수렴된다.

1989년 녹아웃(knockout) 쥐와 관련 녹아웃기술 개발은 뉴런의 기능을 이해할 수 있게 만들었다. 지난 수년간 빛이나 약물 설계를 사용하여 각 뉴런을 끄게 한 광유전학과 화학유전학은 식사를 제어하는 신경네트워크를 지도화 할 수 있게 만들었다. 배고픔회로 연구에서 연구자들은 궁상핵(arcuate nucleus)이라 부르는 시상하부의 작은 부분을 집중 연구했다. “그것은 놀라운 구조이며 배고픔에 대한 강력한 제어를 하고 있다”고 Lowell은 말한다. 그 영역은 두 개의 핵심 뉴런을 갖고 있는데 AgRP뉴런은 식욕의 거짓상태를 감지하고 식욕을 자극하며, POMC 뉴런은 식욕을 억제한다. 이들 두 가지 뉴런은 신체의 영양 상태와 상류 뉴런의 신호와 혈류 속 화학물질 감지에 의해 칼로리의 잉여, 부족여부를 모니터링 할 수 있다. AgRP 뉴런은 Washington대학의 신경생물학자인 Richard Palmiter에 의해서도 연구되었다. Palmiter는 AgRP 뉴런에 의해 생산된 식욕 자극제인 뉴로펩타이드 Y(NPY)를 만드는데 필요한 유전자 결핍 쥐의 식욕제어 신경회로를 연구했다. NPY를 설치류의 뇌에 주사하면 동물은 탐욕스럽게 먹는다. NPY 주사를 맞지 않은 쥐는 음식을 먹지 않고 체중이 줄며 녹아웃 된다.

저자: BIJAL P. TRIVEDI
자료유형: 연구단신