초록 ▼

□ 연구개요
시상핵 운동신경회로의 조절이론 정립과 이를 활용한 파킨슨병을 회복기술 개발과 고등인지 및 운동기능 기능 및 구조를 규명하여 운동질환 기전을 이해함.
세부 목표 1) 파킨슨병에 중요한 운동 시상핵 회로 탐색
세부 목표 2) 파킨슨병 회복을 위한 시상핵 회로 조절 기법 개발
세부 목표 3) 운동조절에 중요한 시상핵 조절 회로를 탐색하여 기능 규명과 뇌질환 모델에서 운동질환 회복

□ 연구 목표대비 연구결과
시상핵을 기준으로 대뇌피질, 소뇌을 통한 다양한 신호는 회로 이상에 의해 다양한

□ 연구개요
시상핵 운동신경회로의 조절이론 정립과 이를 활용한 파킨슨병을 회복기술 개발과 고등인지 및 운동기능 기능 및 구조를 규명하여 운동질환 기전을 이해함.
세부 목표 1) 파킨슨병에 중요한 운동 시상핵 회로 탐색
세부 목표 2) 파킨슨병 회복을 위한 시상핵 회로 조절 기법 개발
세부 목표 3) 운동조절에 중요한 시상핵 조절 회로를 탐색하여 기능 규명과 뇌질환 모델에서 운동질환 회복

□ 연구 목표대비 연구결과
시상핵을 기준으로 대뇌피질, 소뇌을 통한 다양한 신호는 회로 이상에 의해 다양한 운동질환을 일으키게 된다.
본 연구는 첫째, 파킨슨병은 ‘도파민 신경의 괴사’라는 비가역적인 원인으로 일어나며 이를 회복시키는 근본적인 치료가 제한적이다. 도파민의 감소는 기저핵에 의한 시상핵 (thalamus) 신경억제 (inhibition)를 증가시킨다. 본 연구팀에서 발표한 논문은 파킨슨 증상이 시상핵신경의 억제를 통해 나타내는 것이 아니라 억제이후 나타나는 ‘반발성 흥분 (rebound excitability)’에 의존한다는 새로운 사실을 규명하였다. 또한 반발성 흥분에 관여하는 신경의 수에 따라 다양한 파킨슨 증상이 유도되는 원리를 규명하였다. 이러한 모자이크 억제 모델의 정립은 파킨슨병의 치료 기반기술의 급격한 성장을 가져올 것으로 예상한다.
둘째, 이들 신경회로 구조를 비가역적으로 변화시킬 수 있는 다양한 플랫폼 기술을 개발하고자 한다.
셋째, 다양한 신경회로 추적기술(tracing)을 활용하여 운동질환과 관련된 시상핵에input/output 회로를 맵핑 후 광유전학 기법으로 회로의 활성을 조절하여 병리학적 이상을 회복시키는 것을 목표로 한다.

□ 연구개발결과의 중요성
시상핵을 기준으로 하여 원인의 회복이 어려운 다양한 뇌질환을 회복시킬 수 있는 새로운 치료기전을 개발할 수 있게 될 것이다. 특히 파킨슨 질병에 관한 새로운 이론을 바탕으로 기존의 치료법과는 차별화된 치료방법을 제안하고 있다. 이는 시상핵을 기반으로 30년간 정설로 자리 잡고 있던 파킨슨병 발병원인이 뒤집히면서 치료의 새로운 패러다임을 제시해 줄 수 있을 것으로 기대한다. 또한 새롭게 제안된 모자이크 억제 모델의 정립을 통한 치료법은 부작용을 줄이고 증상 특이적인 치료법을 개발할 수 있을 것이다. 또한, 본 연구를 통하여 대뇌피질-시상핵-소뇌 간의 복잡한 회로들을 기능적으로 매핑하게 될 것이다. 이는 광유전학적 기법으로 타겟 회로의 활성을 조절하여 다양한 뇌질환의 증상을 회복시킴으로서 뇌 신경질환 회복에 대한 중요한 단서를 제시하게 되었다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 1) 시상 회로 조절을 통한 파킨슨병 회복연구 ... 6
• 2) 시상핵 신경집단의 활동을 조절하는 새로운 치료법 개발 ... 9
• 3) 시상핵 회로의 진전증 연구 및 치료 모델 및 약물 개발 ... 11
• 4) 시상핵 입력 신호들의 행동 조절 검증 ... 13
• 5) 근긴장이상증 희귀질환 환자가 겪는 고통을 덜어주는 증상 억제신약 개발과 주요 뇌신경회로 타겟 발굴 ... 14
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 17
• 1) 파킨슨병의 새로운 신경 기전 확립 ... 17
• 2) 시상핵 신경집단의 활동을 조절하는 새로운 치료법 확립 ... 17
• 3) 시상핵의 운동 정보 코딩 메커니즘 확립 ... 17
• 3) 소뇌-VM 시상핵 회로: Essential tremor (활동성 진전증) ... 17
• 4) ACC 전두엽-VL 시상핵 회로: 위협에 대한 방어행동 (도주, 경직) 유도 실험 ... 18
• 5) 근긴장이상증을 유발하는 세로토닌 타겟 신경회로를 조절하여 증상을 치료할 수 있는 약물 제시 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 29
• 끝페이지 ... 51