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[IT뉴스]“마약 중독 재발 이유 알고 봤더니”…‘신경세포 회로 불균형’ 원인

온카뱅크관리자

2026-03-09 15:07:32

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> KAIST, 전전두엽 피질 내 ‘파발부민 세포’ 회로 불균형 규명 파발부민 세포, 마약 중독 행동을 선택적으로 조절…스위치 역할 
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 <img alt="중독 재발이 전전두엽 기능 저하 때문이 아닌 특정 신경세포인 파발부민 세포 회로의 불균형에 의한 것이라는 연구결과를 AI로 그린 이미지. KAIST 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/09/dt/20260309150237224gpmj.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="8Dm672oMTr" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/09/dt/20260309150237224gpmj.jpg" width="658">
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 중독 재발이 전전두엽 기능 저하 때문이 아닌 특정 신경세포인 파발부민 세포 회로의 불균형에 의한 것이라는 연구결과를 AI로 그린 이미지. KAIST 제공.
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 국내 연구진이 마약과 같은 약물 중독 재발의 새로운 원인을 밝혀냈다. 충동을 억제하는 뇌 전전두엽 피질의 기능 저하가 아닌 특정 신경세포의 회로 불균형에 의한 것이라는 사실을 규명했다.
 KAIST는 백세범 뇌인지과학과 석좌교수와 임병국 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD) 교수 공동 연구팀은 뇌 속 전전두엽 내 특정 억제성 신경세포가 코카인 중독 행동을 조절하는 핵심 원리를 규명했다고 9일 밝혔다.
 약물 중독은 끊은 뒤 오랜 시간이 지나도 특정 환경적 단서나 스트레스 등에 의해 재발 가능성이 높다. 그동안 중독 재발은 충돌 조절과 의사 결정을 담당하는 전전두엽 피질 기능 저하로 여겨져 왔다.
 하지만 전전두엽 피질 내부의 어떤 신경세포들이 어떤 방식으로 하위 뇌 회로를 조절함으로써 약물을 끊은 뒤에도 다시 활성화되는지는 명확히 밝혀지지 않았다.
 연구팀은 뇌에서 다른 신경세포 활동을 억제해 신경 신호 균형을 조절하는 ‘파발부민 양성’(PV) 억제성 신경세포에 주목했다. 이 세포는 뇌의 흥분 신호를 조절하는 일종의 ‘브레이크’ 역할을 한다.
 연구팀은 생쥐를 대상으로 코카인을 투여해 전전두엽 내 억제성 신경세포들이 언제 활성화되고, 하위 뇌 영역으로 어떻게 신호를 보내는지 추적했다.
 실험 결과, 생쥐가 코카인을 찾으려 할 때 전전두엽 피질 내 억제성 신경세포의 60∼70%를 차지하는 파발부민(PV) 세포가 활발히 작동했다.
 하지만 더 이상 약물을 찾지 않도록 훈련하는 소거 훈련을 진행하면 PV 세포 활동이 눈에 띄게 줄었다. PV 세포의 활동이 중독에 의해 고정되는 것이 아니라 소거 과정을 통해 다시 조절될 수 있다는 것을 의미하는 대목이다.
 연구팀은 신경 활동을 인위적으로 조절해 PV 세포 활동을 억제하자 생쥐의 코카인 탐색 행동이 크게 줄어드는 것을 확인했다.
 반대로 PV 세포를 활성화하면 소거 과정을 거친 뒤에도 약물을 다시 찾는 행동이 지속됐다. 이런 현상은 설탕물 같은 일반적 보상에서는 나타나지 않았고, 마약 중독 행동에서만 특이하게 관찰됐다. PV 세포가 마약 중독 행동을 선택적으로 조절한다는 점을 보여주는 것이라고 연구팀은 설명했다.
 연구팀은 PV 세포 조절 작용이 어떤 뇌 회로를 통해 이뤄지는지도 확인했다. 전전두엽에서 시작된 신호는 보상과 관련된 핵심 뇌 영역인 ‘복측피개 영역’(VTA) 보상회로로 전달되며, 이 경로가 마약을 다시 찾을지 말지를 결정하는 중독 행동 조절의 핵심 통로로 나타났다.
 중독 재발은 전전두엽 전체의 기능 저하로 인한 것이 아니라 특정 신경세포인 PV 세포가 전전두엽과 보상 회로를 잇는 신경 경로의 조절 여부에 따라 결정되는 현상으로 나타남을 보여준다.
 백세범 KAIST 석좌교수는 “약물 중독이 특정 신경세포와 하위 신경 회로의 조절 균형이 붕괴하면서 나타나는 회로 수준의 문제라는 점을 보여준다”며 “PV 세포가 중독 행동의 게이트 역할을 한다는 사실을 통해 앞으로 정밀 표적 치료 전략 개발에 중요한 단서로 쓰일 것”이라고 말했다.
 연구결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 지난달 26일 온라인에 게재됐다.
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 <img alt="뇌 전전두엽과 보상회로 연결 기전 모식도. KAIST 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/09/dt/20260309150238556isvl.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="6eYo6dmjyw" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/09/dt/20260309150238556isvl.jpg" width="658">
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 뇌 전전두엽과 보상회로 연결 기전 모식도. KAIST 제공.
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 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr
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