서울과학기술무료 슬롯 사이트교 융합교양학부 한효빈 교수는 MIT 뇌인지과학과 Earl Miller 교수 연구팀, 프린스턴대 Tim Buschman 교수와 공동연구를 통해 단기기억(working memory)의 한계 원인과 작동 원리를 규명했다. 이번 연구 성과는 뇌과학 분야 최고 권위 학술지 Neuron에 게재될 예정이며, Clarivate 최신 JCI 랭킹 기준 Neurosciences 분야 314개 저널 중 상위 1.43%에 해당한다.
연구팀은 짧은 전화번호나 주소를 금세 잊는 현상처럼 단기기억의 용량과 지속시간에 한계가 있는 원인을 뇌의 느린 리듬인 세타파(4-8 Hz)에서 찾았다. 원숭이 전전두엽에서 신경 활동을 정밀 기록한 결과, 단기기억 인출이 세타파 특정 위상에 따라 유지되거나 흐려지는 현상이 나타났다.
세타파는 전두안영역(frontal eye field)에서 이동파(traveling wave)의 형태로 나타나 단기기억 정보를 표상하는 신경 세포 활동을 지휘한다. 이를 통해 단기기억의 시공간적 제약 구조를 확인했으며, 세타파를 인위적으로 조작하는 뇌 자극 실험을 통해 인간 단기기억 강화 가능성도 제시했다.
이번 연구는 단기기억을 ‘정적 정보 저장’ 관점에서 벗어나, 뇌파 동역학 속에서 지속적으로 새로고침되는 과정으로 이해하는 전환점을 마련했다. 한효빈 교수는 “단기기억은 흔히 책상에 비유된다. 뇌는 도서관처럼 방대한 정보를 저장할 수 있지만, 한 번에 꺼내 살펴볼 수 있는 양은 책상 위에 펼칠 수 있는 책처럼 극히 제한적”이라며, “이번 연구는 그 책상이 어디에 있고 어떻게 관찰할 수 있는가에 대한 답을 제공하며 단기기억의 생물학적 실체를 밝혀냈다”고 밝혔다.
이번 발견은 노화, 치매, ADHD 등 단기기억 손상과 관련된 신경과학적 메커니즘 이해에 새로운 관점을 제공하며, 세타 뇌파를 표적으로 한 비침습적 뇌 자극 기술(tES 등)을 활용한 역노화 연구의 기반이 될 것으로 기대된다. 한 교수는 “역노화 기술 개발을 위한 인간 임상실험 준비를 대부분 마쳤다”고 덧붙였다.
이번 연구는 산업자원통상부 산업기술알키미스트 사업, 한국연구재단 우수신진연구(씨앗) 사업, 한국연구재단, 서울과기대 교내연구비 지원으로 수행됐다.