| 초록 |
□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 최종 목표는 염증성 만성통증의 일차체성감각피질에서 촉각 (touch) 및 통증 (pain) 처리 방식이 정상일 때와 어떻게 다른지 개별세포 수준에서 확인한 후, 염증성 만성통증에서 나타나는 비정상적인 행동반응 및 촉각/통증 정보 처리가 S1에서 어떤 세포 유형에 의한 것인지 규명하는 것이다. ◼ 전체 내용 본 연구는 생체 내 이광자 현미경 칼슘 이미징을 통해 살아있는 실험동물의 온전한 뇌에서 염증성 만성통증 유발 전/후로 체성감각피질 뉴런의 활성을 기록하며 촉각 및 통증 자극에 대한 해당 뉴런의 반응 양상을 확인한다. 그 후, 그 반응 양상에 따라 세포 타입을 나누고, 정상일 때와 비교해 염증성 만성통증 일 때 체성감각피질에서 촉각/통증 자극 정보 처리에 어떤 변화가 생겼는지 각 세포 타입 측면에서 분석한다. 염증성 만성통증의 체성감각피질에서 나타난 비정상적인 촉각/통증 정보 처리에 관여된 특정 세포 유형을 규명하고, 뇌피질회로(cortical circuits)에서의 어떤 변화가 만성통증 발생, 유지와 비정상적 행동 반응을 초래하는지 확인했다. 본 연구 결과에 따르면, 체성감각피질 내 회로를 구성하고 있는 억제성 뉴런 중 Vasoactive intestinal peptide(VIP) 뉴런은 촉각/통증 자극에 대해 그 흥분성이 증가하는 뉴런과 억제되는 뉴런이 공존 했으며, 염증성 통증 유발 전/후를 비교 했을 때 촉각 자극에 더 우세한 방식으로 반응 양상이 변화되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 만성통증에서 흔히 동반되는 이질통 발생에 체성감각피질 내 회로 변화, 특히 VIP 뉴런의 활성 변화가 중요한 역할을 하고 있음을 의미한다. □ 연구개발성과 본 연구는 살아있는 실험동물의 일차체성감각피질 뉴런들을 동시다발적으로 장기간 반복 이미징하며 염증성 만성통증 유발 전/후로 각 뉴런들의 반응 특성의 변화를 확인했다. 특히 뇌피질 회로를 구성하고 있는 흥분성 뉴런을 비롯해서 주요 억제성 뉴런 세부 유형들에서 촉각, 통증 자극에 대한 반응 양상을 확인 했으며, 이를 통해 만성통증에서 발생한 비정상적 촉각, 통증 정보 처리 정상화를 위한 전략적 접근을 고려해볼 수 있다는 점에서 중요한 의미를 갖는다. 만성통증 동물모델에서 보고된 기존 연구들은 자발적 활성(spontaneous activity) 변화에만 국한되어 왔지만, 본 연구는 외부에서 주어진 촉각, 통증 자극에 대한 체성감각피질 뉴런 세부 유형들의 반응 양상 변화 확인을 통해, 뇌피질 회로 내에서 (다른 유형의 억제성 뉴런의 활성을 조절하는) VIP 뉴런의 촉각 자극에 대한 우세한 활성 변화를 비롯해 다양한 반응 양상을 발견 했으며 이러한 결과는 만성통증 컨디션에서의 뇌피질 회로 내 VIP 뉴런의 역할과 이질통과 같은 체감각 변조에 대한 기전을 밝히는 초석이 될 수 있다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 만성통증 발생 기전을 생체 내 이광자 현미경을 통해 대뇌피질 회로 수준에서 접근한 연구는 국내는 전무 했으며 해외 연구에서도 각 세포 유형들의 자발적 활성 변화에만 국한되고, 특정 세포 유형 활성 억제만을 통증 완화책으로 제시하는 등 여러 한계점을 있었다. 본 연구는 기존의 자발적 활성 변화 관찰을 넘어서서 외부에서 주어지는 다양한 체감각이 만성통증 발생 이후에 일차 체성감각피질에서 어떻게 변조되는지 여러 세포 유형에서 관찰함에 따라 만성통증에서 흔히 동반되는 체감각 변조와 같은 부작용을 이해하기 위한 중요한 의미를 갖으며, 이는 추후 보다 정교한 통증 완화 치료법 개발 연구에 있어서 핵심적 정보 제공이 될 수 있다. (출처 : 요약문 2p) |
