치상회 (Dentate Gyrus)
쉽게 풀면
해마를 하나의 공장이라고 하면, 치상회은 그 공장의 '입고 검수실'에 해당합니다. 대뇌피질에서 들어온 다양한 정보를 가장 먼저 받아들여, 비슷비슷한 경험들을 서로 뚜렷하게 구분되는 별개의 기억으로 나누어 놓는 역할(패턴 분리)을 합니다. 예를 들어 어제 주차한 자리와 오늘 주차한 자리를 헷갈리지 않게 해주는 것이 바로 이 영역의 일입니다. 치상회은 또한 뇌 전체에서 몇 안 되는, 성인이 된 후에도 새로운 신경세포가 계속 태어나는 곳으로 알려져 있어 학습과 기억 연구에서 특히 주목받습니다.
왜 중요한가
치상회은 성체 뇌에서도 새로운 뉴런이 계속 생성되는 몇 안 되는 부위이기 때문에, 성체 신경발생과 신경가소성을 연구하는 데 있어 핵심적인 대상으로 다뤄집니다. 비슷한 경험을 서로 구분되는 기억으로 나누는 패턴 분리 기능은 우울증, 스트레스, 노화에 따른 기억력 저하와도 관련이 깊어, 운동이나 항우울제가 뇌에 미치는 영향을 검증하는 연구에서도 자주 등장합니다.
어디에 있고 어떻게 생겼나
- 치상회는 해마 형성체(hippocampal formation)에 속하는 피질 영역으로, 비교적 단순한 구조의 영역으로 소개됩니다. 주된 세포 종류와 그 연결, 바깥에서 들어오는 주요 입력이 기본 해부 정보입니다(Amaral 등, 2007).
- 해마 전체가 아니라 그 하위 영역의 하나입니다. 같은 해마 안의 CA1, CA3 등과는 구분합니다.
- 주된 세포인 과립세포는 별도 항목(치상회 과립세포)으로 다룹니다.
맡은 기능
- 치상회는 서로 비슷한 기억 표상을 구별되는 것으로 만드는 패턴 분리를 매개한다고 가설화되어 왔고, 성체 신경발생이 이 기능에 기여하는지가 연구되었습니다(Clelland 등, 2009).
- 신경발생을 제거한 성체 생쥐는 자극 사이의 공간적 간격이 작을 때만 공간 변별이 손상되었고, 간격이 넓을 때는 손상이 없었습니다. 이 결과는 새로 생긴 뉴런이 생쥐의 정상적인 패턴 분리에 필요할 수 있음을 시사합니다(Clelland 등, 2009).
- 반대로 신경발생을 늘리는 조작이 패턴 분리를 개선하기에 충분한지를 시험한 연구도 있습니다. 이 연구는 성체 신경발생이 학습, 환경 풍부화, 운동, 만성 항우울제 처치로 증가한다는 배경을 제시합니다(Sahay 등, 2011).
- 사람에서의 성체 신경발생은 논쟁 중입니다. 한 연구는 영유아기 이후 어린 뉴런이 급격히 줄고 18~77세 성인 시료에서는 어린 뉴런을 찾지 못했다고 보고했고(Sorrells 등, 2018), 다른 연구는 14~79세 시료에서 미성숙 뉴런이 나이에 걸쳐 비슷하게 유지되었다고 보고했습니다(Boldrini 등, 2018).
연구에서 다루는 방식
- 동물 연구에서는 신경발생을 제거하거나 증가시키는 조작과 행동 과제(공간 변별 등)를 결합해 기능을 추론합니다.
- 사람 연구는 부검이나 수술 시료의 조직 분석에 의존하므로, 시료의 연령 범위와 어린 뉴런을 판정하는 방식에 따라 결론이 갈릴 수 있습니다.
- 논문을 읽을 때는 “성체 신경발생”이 설치류 결과인지 사람 결과인지부터 확인합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
실제 논문에서
이 용어를 직접 쓴 국내 논문 문장을 아직 수집하지 못했습니다. 수집되는 대로 출처와 함께 싣겠습니다.
예시 문장
아래는 용어의 쓰임을 보여 주려고 만든 예시로, 실제 논문에서 가져온 문장이 아닙니다.
이 문장은 운동과 같은 생활 습관이 치상회에서 일어나는 뉴런 생성 과정에 긍정적인 영향을 줄 수 있음을 보여주는 대표적인 연구 결과입니다.
스트레스와 우울증 연구에서 치상회의 신경발생 감소가 정서 행동 변화와 연관될 수 있음을 보여주는 문장입니다.
노화 연구에서 치상회의 기능 저하가 기억력 감퇴와 관련된다는 점을 보여주는 예문입니다.
조금 더 깊게 보면
치상회에서 새로 태어난 뉴런은 곧바로 성숙한 기능을 하는 것이 아니라, 며칠에서 몇 주에 걸친 성숙 과정을 거치며 기존 회로에 통합됩니다. 이 시기의 미성숙 뉴런은 성숙한 뉴런보다 흥분성이 높아 새로운 정보를 더 쉽게 받아들인다고 알려져 있으며, 이러한 특성이 패턴 분리 기능에 기여하는 것으로 논의됩니다. 연구에서는 흔히 BrdU나 Ki-67 같은 세포 증식 표지자를 이용해 새로 태어난 뉴런의 수를 정량화합니다.
주의할 점
치상회은 해마 전체가 아니라 해마를 구성하는 여러 하위 영역(CA1, CA3 등) 중 하나입니다. 해마 전체의 기능과 혼동하지 않고, 치상회은 그중에서도 새로운 정보를 받아들여 서로 다른 기억으로 나누는 입구 역할을 한다는 점을 구분해서 이해해야 합니다.
헷갈리기 쉬운 용어
| 용어 | 한 줄 설명 |
|---|---|
| 치상회 | 해마 형성체에 속한 영역으로 신경발생과 패턴 분리 연구의 중심 |
| 해마 | 치상회를 포함하는 더 큰 구조 |
| 치상회 과립세포 | 치상회를 이루는 주된 세포 |
| 신경발생 | 새 뉴런이 만들어지는 과정 전반 |
| 패턴 분리 | 비슷한 입력을 구별되는 표상으로 바꾸는 계산 기능 |
참고 문헌
- Amaral, D. G., Scharfman, H. E., & Lavenex, P. (2007). The dentate gyrus: Fundamental neuroanatomical organization (dentate gyrus for dummies). Progress in Brain Research, 163, 3–22.
- Clelland, C. D., Choi, M., Romberg, C., Clemenson, G. D., Fragniere, A., Tyers, P., et al. (2009). A functional role for adult hippocampal neurogenesis in spatial pattern separation. Science, 325(5937), 210–213.
- Sahay, A., Scobie, K. N., Hill, A. S., O'Carroll, C. M., Kheirbek, M. A., Burghardt, N. S., et al. (2011). Increasing adult hippocampal neurogenesis is sufficient to improve pattern separation. Nature, 472(7344), 466–470.
- Sorrells, S. F., Paredes, M. F., Cebrian-Silla, A., Sandoval, K., Qi, D., Kelley, K. W., et al. (2018). Human hippocampal neurogenesis drops sharply in children to undetectable levels in adults. Nature, 555(7696), 377–381.
- Boldrini, M., Fulmore, C. A., Tartt, A. N., Simeon, L. R., Pavlova, I., Poposka, V., et al. (2018). Human hippocampal neurogenesis persists throughout aging. Cell Stem Cell, 22(4), 589–599.e5.
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