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성과명타인을 공감하는 뇌 신경회로 원리 규명

Hemispherically lateralized rhythmic oscillations in the cingulate-amygdala circuit drive affective empathy in mice(Neuron (IF: 18.688, 2021년 기준))

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지원사업
기초과학연구원 사업
지원 기관
과학기술정보통신부
연구 기관
기초과학연구원
연구자
신희섭, 김성욱, 김민수, 백진희
발표일
2022-12-02
조회수
348

타인을 공감하는 뇌 신경회로 원리 규명


우뇌의 뇌파 동기화가 공포 공감 기능을 유도



개요

기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 신희섭 명예 연구위원 연구팀은 생쥐 실험을 통해 우뇌의 뇌파 동기화가 공감 기능을 유도함을 밝혔다. 과학기술정보통신부와 기초 과 학연구원 사업단이 추진하는 이번 연구성과는 셀 자매 학술지 ‘뉴런(Neuron)’에 12월 2 일 온라인 게재됐다.


연구 내용

생쥐의 관찰 공포 행동 모델을 기반으로 광유전학적 기법 및 뇌파 측정 실험을 더해 공감 기능에 관여하는 우뇌 신경회로를 발견했다. 그리고 5~7 hz 진동수의 뇌파에 의해 우뇌의 세부 영역들이 기능적으로 연결되어 공감 기능이 유도됨을 규명했다. 이 우측 대뇌 피질 -편도체※에서 발생되는 5~7 hz 뇌파를 특이적으로 억제하자 우뇌의 뇌파 동기화와 관찰 공포 행동이 모두 억제되는 것이 확인됐다. 이를 바탕으로, 우측 대뇌피질 부위의 5~7 hz 진동수의 뇌파가 공감 기능을 위해 반드시 필요함을 확인됐다.

※ 대뇌피질 내에 위치하고 있는 전대상피질 부위는 통증, 사회적 인지 능력 등에 중요한 뇌의 영역으로 최근 관찰 공포에 핵심적 역할을 한다는 다수의 결과들이 보고되었다. 편도체는 측두엽 내측에 있는 신경핵의 집합체로, 감각기관을 통해 수용한 자극을 대뇌피질로 전달하여 감정·정서적 경험을 구성하게 한다.

더 나아가 대뇌피질-편도체 뇌파의 근원이 해마 세타파임도 확인됐다. 뇌의 해마 영역에서 관찰되는 세타파는 인지, 정서, 선천적 공포 불안장애 등 다양한 뇌 기능과 관련되어 있다. 연구진이 광유전학 기법으로 해마 세타파 억제 시 우뇌의 대뇌피질-편도체 부위의 뇌파 동기화가 감소하고 관찰 공포 행동이 억제됐다. 반대로 세타파 강화 시 뇌파 동기화 및 관찰 공포 행동이 증가했다. 대뇌피질-편도체 뇌파 동기화 조절에 의해 관찰 공포 행동 기능이 양방향으로 조절되는 것을 밝힌 것이다.


기대 효과

고등 인지 행동인 공감의 정서 및 인지 정보가 뇌에서 어떻게 처리되는 지를 자세히 연구할 수 있을 것으로 기대된다.


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