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http://www.sciencedaily.com/releases/2009/11/091129153359.htm?utm_sou...

운동학습동안 새로운 두뇌세포들이 빠르게 형성되다

최근 저널 Nature에 게재된 연구에 의하면, 동물들이 새로운 일을 배우자 마자 즉각적으로 두뇌세포들 사이의 새로운 연결들이
형성되었다.

California 대학의 과학자들은 쥐들에게 먹이를 얻기 위해 구멍을 통과하도록 학습시켰다. 과학자들은 쥐 두뇌의 운동피질
(근육운동을 조절하는 두뇌층) 에 있는 신경세포들 사이에서의 연결(시냅스) 구조들이 빠르게 성장하는 것을 관찰하였다.

"우리는 학습시각 후 1시간 안에 거의 즉각적으로 매우 강하고 빠른 시냅스형성을 발견하였다." 고 분자, 세포, 발달생물학의 교
수인 Yi Zuo 박사는 말한다.

Zuo 연구팀은 운동피질에서 신경세포들에 자라는 "수상돌기 가지"들의 형성을 관찰하였다. 수상돌기 가지는 다른 신경세포들과 시냅
스를 형성한다. 이러한 시냅스에서 신경세포들은 운동기억과 근육운동에 관계된 두뇌영역으로부터 신호를 받아들인다.

과학자들은 새로운 수상돌기 가지들의 성장은, 이전에 존재하는 수상돌기 가지들의 선택적 제거후에 일어나며 가지들의 중첩된 정도는
처음의 수준으로 돌아간다는 사실을 발견하였다.

이것은 학습동안 형성된 시냅스들이 합병정리되고, 다른 시냅스들은 제거되는 리모델링 과정이다. 운동학습은 두뇌에서 영구적인 표시
를 만든다. 당신이 자전거 타는 것을 배울 때, 운동기억이 형성되면 당신은 잃어버리지 않는다. 같은 현상이 쥐가 새로운 운동기술
을 배우때에도 진실이다. 동물은 어떻게 할지를 배우고, 결코 잊어버리지 않는다고 Zuo 박사는 말한다.

실험결과는 새롭게 형성된 수상돌기 가지들은 안정된 시냅스로 전환되기 전까지 훈련과정 동안에, 처음에는 불안정하고 장시간의 선택
적 과정을 겪는다는 것을 제시한다.

이전에 이미 훈련받은 쥐들에게 4달 후에 업무를 완수하게 하였다. 그들의 기술은 높은 상태에 있었고 두뇌에서는 수상돌기 가지들
의 형성은 나타나지 않았다. 그러나 이미 훈련받은 쥐들에 새로운 기술을 가르쳤을 때에는, 처음의 훈련기간동안과 유사하게 수상돌
기 형성과 제거가 증가하였다. 더우기 초기 훈련동안 형성되었던 수상돌기 가지들은 새로운 업무을 학습을 완료한 후에도 유지되었
다.

이러한 발견은 다른 운동 행동들은, 두뇌에서 시냅스의 다른 무리들을 사용하여 저장된다는 것을 제시한다고 Zuo 박사는 말한다.
박사가 앞으로 연구하고자 하는 것은, 이러한 발견들을 다른 형태의 학습에 어떻게 적용하느냐 하는 것이다.