신경발생 (neurogenesis)

뇌과학·신경과학
한 줄 정의: 뇌 안에서 새로운 신경세포(뉴런)가 만들어지는 과정을 말합니다.

쉽게 풀면

뇌를 정원이라고 생각해봅시다. 정원에는 이미 자라 있는 나무들도 있지만, 특정 구역에서는 계속 새로운 묘목이 심어지고 자라납니다. 신경발생은 바로 이 "새 묘목 심기"에 해당합니다. 예전에는 뇌가 태어난 뒤에는 새 뉴런이 더 이상 생기지 않는다고 여겨졌지만, 지금은 해마 같은 특정 부위에서는 성인이 되어서도 신경발생이 계속 일어난다는 사실이 밝혀졌습니다. 이렇게 새로 태어난 뉴런은 학습, 기억, 기분 조절 등에 관여하는 것으로 알려져 있습니다.

왜 중요한가

성체 신경발생은 운동, 스트레스, 환경자극, 항우울제 등 다양한 요인에 의해 조절될 수 있다는 사실이 밝혀지면서, 학습과 기억뿐 아니라 우울증 같은 기분장애의 기전과 치료 반응을 설명하는 유력한 후보로 주목받고 있습니다. 새로 태어난 뉴런이 기존 신경회로에 통합되는 과정을 이해하는 것은 뇌의 가소성이 어디까지 가능한지를 보여주는 근본적인 질문과도 연결됩니다. 또한 신경발생 조절 기전에 대한 이해는 손상된 뇌 기능을 회복시키는 재생의학적 접근의 이론적 토대가 되기도 합니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"해마 치아이랑(dentate gyrus)에서의 성체 신경발생은 규칙적인 유산소 운동에 의해 유의하게 촉진되는 것으로 나타났다."

이 문장은 "운동을 꾸준히 하면 해마의 특정 부위에서 새로운 뉴런이 만들어지는 속도가 빨라진다"는 연구 결과를 설명하고 있습니다.

"만성 스트레스에 노출된 동물군에서는 해마 신경발생이 유의하게 감소하였으며, 이는 우울 유사 행동의 증가와 함께 관찰되었다."

스트레스가 신경발생을 억제하고, 이것이 기분과 관련된 행동 변화로 이어질 수 있다는 것을 보여주는 정신질환 관련 연구 표현입니다.

"항우울제 만성 투여군에서는 해마 신경발생 증가가 관찰되었으며, 이는 행동 개선과 시간적으로 일치하였다."

약물이 행동 변화를 일으키기까지 걸리는 시간과 신경발생이 늘어나는 시간이 비슷하다는 점에서, 신경발생이 약물 효과의 매개 기전일 수 있음을 시사하는 연구에서 쓰이는 표현입니다.

조금 더 깊게 보면

성체 신경발생은 신경줄기세포가 증식한 뒤 신경모세포로 분화하고, 이후 기존 신경회로로 이동해 시냅스를 형성하며 성숙한 뉴런으로 통합되는 여러 단계를 거칩니다. 이 과정을 연구할 때는 새로 만들어진 세포를 표지하기 위해 세포 분열 시기에 결합하는 표지 물질(BrdU, EdU 등)이나 신경모세포·미성숙 뉴런에 특이적으로 발현하는 단백질 마커를 이용하는 방법이 흔히 쓰입니다. 다만 성체 신경발생이 실제로 얼마나 활발히 일어나는지, 그리고 사람에서도 뚜렷하게 지속되는지에 대해서는 연구 방법과 결과에 따라 다양한 논의가 이어지고 있다는 점도 함께 알아둘 필요가 있습니다.

주의할 점

신경발생은 신경가소성과 자주 혼동되지만 같은 개념이 아닙니다. 신경가소성은 기존 뉴런 사이의 연결이 강해지거나 재배선되는 것까지 포괄하는 더 넓은 개념이고, 신경발생은 그중에서도 아예 새로운 뉴런이 태어나는 현상만을 가리키는 하위 개념입니다.

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