과학자들이 최초로 정보를 부호화해 쥐의 뇌세포를 조작함으로써 거짓 기억을 재현하는 실험에 성공했다고 CNN이 25일(현지시간) 보도했다.
미 매사추세츠공대(MIT)의 도네가와 스스무(利根川進) 교수진이 26일자 과학전문지 사이언스에 이 같은 연구 결과를 발표하면서 무엇보다 거짓 기억 형성에 관여한 뇌세포에서 일어나는 일이 실제 기억 형성을 대체할 수 있다고 밝혔다.
이는 일어나지 않는 일에 대한 거짓 기억을 가진 사람이 그 기억을 실제 일어났다고 굳게 믿는다는 것이다.
도네가와 교수가 이날 CNN에 "우리는 사회에 사람의 기억을 믿을 수 없음을 계속 상기시켜야 한다"고 말했다. 이번 쥐 실험에서는 빛에 민감한 유전자를 신경세포에 삽입해 빛의 파장에 따라 신경세포의 활성을 조절하는 광유전자 기술이 활용됐다.
도네가와 교수진은 먼저 특정 경험에 대한 기억을 부호화하는 해마 내 세포들을 확인하는 작업을 했다. 그다음 정보를 가진 이 세포들을 유전학적으로 빛에 민감하게 반응하는 단백질인 채널로돕신으로 바꿔 푸른빛을 비추면 이 세포들이 활성화하도록 했다.
지난해 교수진은 과학전문지 네이처에 이 방법으로 빛을 통해 쥐의 기억을 활성화할 수 있음을 밝힌 바 있다. 당시 교수진은 실험용 상자에 쥐를 넣고 발에 전기 충격을 줬다. 그리고 유전학적으로 상자에서 충격받은 기억에 반응하도록 이 쥐의 뇌세포를 바꿨다. 교수진이 다른 실험용 상자에 유전적으로 조작된 뇌세포를 가진 쥐를 넣었을 때 쥐는 공포 반응을 보이지 않지만, 이 쥐에게 푸른빛을 비추자 쥐가 첫 번째 활성화됐던 기억세포 때문에 공포에 떨었다. 도네가와 교수는 인위적으로 자동 기억 상기 신호를 이 빛으로 바꾼 것이라고 설명했다.
교수진은 이번 쥐 실험은 지난 실험에서 한 단계 더 나아가 빛으로 특정 뇌세포를 활성화할 수 있으며, 이 뇌세포에 이 기억 정보가 있으면 쥐가 실제 경험하지 일을 경험한 것으로 믿는 것을 증명했다.
이번에는 도네가와 교수진이 안전한 환경인 상자 A에 쥐들을 넣고 채널로돕신을 이용해 뇌세포를 조작해 A방의 기억을 생성하도록 했다.
다음 날 쥐들을 환경이 다른 상자 B에 넣었다. B방의 기억을 생성할 때 쥐들에게 전기 충격을 줬다. 교수진은 동시에 쥐에게 빛을 줘서 A방의 기억을 다시 활성화했다. 즉 상자 B에서 충격을 받을 때 쥐가 상자 A에서의 기억을 연상하도록 했다.
그런 뒤 쥐가 충격을 받은 적이 없는 A방의 기억으로 돌아와도 쥐가 공포를 느꼈다. 쥐가 A방의 기억 속에 B방의 기억에서 받은 충격을 연상했다.
교수진은 쥐들의 거짓 기억을 연상하는 세포를 활성화하지 않았는데 쥐가 공포에 떠는 것을 관찰했다.
도네가와 교수는 이는 거짓 기억을 상기할 때 사용되는 기본 두뇌 메커니즘이 실제 기억을 통제할 때 두뇌 메커니즘과 매우 유사하다는 것을 보여준다고 밝혔다. 이는 기억이 왜곡돼도 실제로 일어난 일로 생각할 수 있음을 말해준다.
도네가와 교수는 CNN에 이 연구가 앞으로 정신분열 등 현실을 잘못 인지하는 정신장애 환자 치료 연구에 영향을 줄 수 있을 것이라며 뇌에서 정보가 바뀌는 것을 연구하는 것이 유용할 것이라고 밝혔다.
그러나 연구진은 윤리적 이유로 이 기술을 인간에 적용하지 않을 것이라고 강조했다고 CNN은 보도했다.