기초과학연구원(IBS) 시냅스뇌질환연구단 김은준 단장 연구팀은 자폐스펙트럼장애(ASD) 환자에게서 나타나는 과도한 불안과 공포 반응의 기전을 뇌 회로 수준에서 규명했다고 20일 밝혔다.

 자폐스펙트럼장애는 사회적 상호작용과 의사소통 결여, 반복 행동 등 증상을 보이는 뇌 발달 장애다.

 어린 자폐 환자 중 40%가 공포·불안 장애를 겪고 있으며 작은 환경의 변화나 일상적 스트레스에도 적절히 대처하지 못해 외상후스트레스장애(PTSD)로 이어질 수 있다는 보고가 있지만, 그 기전은 밝혀지지 않았다.

 연구팀은 자폐를 비롯해 지적 장애, 발달 지연 등 다양한 뇌·정신질환과 연관된 것으로 알려진 'GRIN2B' 유전자 변이에 주목했다.

 GRIN2B 유전자 변이를 가진 생쥐에 위협적 상황을 겪게 하면 공포 기억을 쉽게 잊지 못하고 시간이 지나도 과도한 공포와 불안 반응을 보이는 등 PTSD와 유사한 증상을 나타낸다는 사실을 확인했다.

 이어 조직의 특정 단백질(항원)을 항체를 이용해 확인할 수 있는 '면역조직화학'(immunohistochemistry) 기법을 이용, 뇌 '기저 편도체'(basal amygdala) 부위의 신경 세포의 활성 조절이 공포 반응을 억제하는 데 핵심적인 역할을 한다는 사실을 규명했다.

 연구팀은 자폐 유전자 변이를 가진 생쥐의 뇌에서 기저 편도체의 흥분성 신경세포의 신호 전달과 흥분성이 장기간 억제돼 있음을 확인했다.

 이에 화학유전학 기법을 통해 기저 편도체를 인위적으로 활성화시킨 결과, 신경세포의 신호 전달과 흥분성이 정상화된 것으로 나타났다.

 이와 함께 '공포 기억 소거'(공포 자극에 반복적으로 노출되면서 해당 자극이 더 이상 위험하지 않다는 것을 학습해 공포 반응이 점차 줄어드는 과정) 기능이 정상적으로 회복되고, 장기적인 공포 반응도 완화된 모습이 관찰됐다.

 김은준 단장은 "자폐스펙트럼장애 환자에게서 발견된 유전자 변이를 가진 생쥐 실험을 통해 입증한 것으로, 자폐 환자의 PTSD 관련 치료 전략 개발에 중요한 단서가 될 것"이라고 말했다.

 이번 연구 성과는 국제학술지 '사이언스 어드밴시스'(Science Advances) 이날 자 온라인판에 실렸다.