기초과학연구원(IBS) 뇌과학 이미징 연구단 심원목·유승범 교수 공동연구팀은 기능적 자기공명영상(fMRI)을 활용해 해마가 기억 형성과 회상 과정을 어떻게 통합적으로 조율하는지 규명했다고 3일 밝혔다.

해마는 기억을 담당하는 가장 중요한 뇌의 세포 집단이다. 연구팀은 실험 참가자들에게 유튜브 웹드라마를 보여준 뒤 자유롭게 줄거리를 회상하게 하면서 fMRI(혈류와 관련된 변화를 감지해 뇌 활동을 측정하는 기술)를 이용해 뇌 신호를 측정했다. fMRI 데이터 분석 결과 해마는 매 장면 새로운 정보를 처리한 뒤 기억으로 만들고 이를 불러오는 일련의 과정에서 각 기능을 조율하는 역할을 하는 것으로 분석됐다.

해마의 핵심 신경 축을 새로운 정보 처리 공간, 기억 형성 공간, 기억 회상 공간 등 3개의 하위 공간으로 나눠 분석한 결과, 새로운 정보 처리 공간과 기억 형성 공간의 축은 서로 유사한 형태로 정렬되는 방식으로 상호작용하고 있었다. 

기억 형성 공간 역시 기억 회상 공간과 유사한 형태의 정렬을 보였다. 반면 기억 회상 공간은 새로운 기억 처리 공간과 정렬되지 않는 것으로 나타났다. 

특히 새로운 정보 처리 공간과 기억 형성 공간의 정렬이 더 유사한 참가자일수록 이후 영화 내용을 더 잘 기억하는 등 '기억 회상' 능력이 뛰어난 경향을 보였다. 해마가 기억을 형성할 때 신경 신호 패턴이 얼마나 잘 정렬되는지가 기억력을 높이는 중요한 열쇠라고 연구팀은 설명했다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈' (Nature Communications) 지난달 14일 자에 실렸다.