주식투자와 같이 불확실하며 가치판단이 필요한 상황에서 행동 선택을 관장하는 뇌의 특정 부위와 작용과정이 국내연구진에 의해 밝혀졌다.

이번연구는 교육과학기술부의 ‘21세기 프론티어 뇌기능활용 및 뇌질환 치료기술개발사업단’의 지원을 받아 아주대 의학과 정민환(50)교수·설정훈(35)박사팀에 의해 수행되었다.

가치판단 및 행동선택 등 의사결정 과정의 이상은 우울증, 정신분열증 등 많은 정신질환과 관련이 있는 것으로 알려져 있다.

의사결정 과정의 주요 단계인 행동선택을 담당하는 뇌부위가 규명된 것은 정신질환의 원인 규명 및 질환 치료에 중요한 의미를 갖는다.

연구팀은 쥐의 행동에 따라 나타나는 뇌신경 신호를 추적한 결과 전두엽의 한 부분인 이차운동피질 내의 보조운동피질이 의사결정과정에서 특정행동을 선택하도록 하는 것을 밝혀냈다.

연구팀은 좌측, 우측의 선택에 따라 보상확률이 달라지는 상황에서 쥐의 전방 이차운동피질에서 상대적인 효용가치에 대한 신경신호와 함께 동물의 선택을 미리 예측할 수 있는 뇌신경신호를 가장 먼저 관찰하였다.

쥐의 전방 이차운동피질은 사람의 보조운동피질에 해당하는 부위이다. 전방 이차운동피질이 손상되면 실험쥐는 효용가치를 무시하고 좌, 우 선택을 하여 보상을 적게 획득하였다.

이 같은 연구성과는 그동안 베일에 쌓여있던 가치지향적 행동선택의 뇌신경 메커니즘을 규명하는데 획기적인 진일보로 평가된다.

정 교수는 “이번 연구결과가 다양한 상황에서 사람이 특정 행동을 선택하는 요인을 뇌과학적으로 규명하는데 중요한 열쇠가 될 것으로 전망한다.”며 “향후 정신분열증, 우울증과 같은 난치성 정신질환의 원인규명 및 치료법 개발에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.”고 연구의 의의를 밝혔다.

이번 연구에는 미국 예일대학교 신경생물학과 이대열 교수가 국제공동 연구자로 참여했으며, 연구결과는 신경과학 분야 최고 권위의 과학학술지인 ‘네이처 뉴로사이언스 온라인 판에 2011년 8월 14일 게재했다.