노력 지속 조절하는 ‘오렉신 뉴런’ 역할 확인

목표 달성에 필요한 수고가 계속 늘어나는 상황에서 행동을 이어가도록 돕는 뇌의 작동 원리가 쥐 실험에서 확인됐다. 일본 나고야대학교 연구진은 수면과 각성, 식욕, 에너지 소비 등에 관여하는 오렉신 뉴런이 보상을 향한 동기와 노력의 지속을 조절하는 핵심 신경세포라는 결과를 국제학술지 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표했다.

연구진은 오렉신 생성 뉴런만 선택적으로 조절할 수 있는 ‘오렉신-Cre’ 쥐를 제작한 뒤, 먹이를 반복해서 받으려면 갈수록 더 많은 행동을 해야 하는 점진적 비율 실험을 실시했다. 동기의 지표는 쥐가 노력을 멈추는 지점인 브레이크포인트로 정했다. 화학유전학적으로 오렉신 뉴런을 활성화한 쥐는 이 수치가 높아졌지만, 해당 뉴런을 선택적으로 퇴화시킨 쥐는 낮아졌다.

광섬유 광도측정법으로 활동 시점을 추적한 결과, 오렉신 뉴런은 쥐가 먹이를 기대하며 기다리는 동안 활발해졌다가 실제 먹이를 받으면 진정됐다. 예상한 먹이가 주어지지 않을 때는 높은 활성 상태가 이어졌으며, 보상에 필요한 노력의 양이 커질수록 반응도 강해졌다. 이는 보상에 대한 기대와 그 대가로 필요한 노력을 뇌가 연결하는 과정에 오렉신 뉴런이 관여할 가능성을 보여준다.

광유전학 기술로 보상을 기대하는 순간 오렉신 뉴런을 억제하자 쥐는 과제를 마치는 데 더 오래 걸렸고 브레이크포인트도 낮아져 일찍 포기했다. 반면 같은 시점에 뉴런을 추가로 활성화해도 노력량은 더 늘지 않았다. 정상적인 동기를 유지하는 데는 필요하지만 자극 강도만으로 동기가 계속 높아지지는 않는다는 의미다. 연구진은 관련 신경회로를 더 규명할 계획이며, 쥐 연구 결과를 사람에게 그대로 적용할 수는 없지만 우울증이나 ADHD에서 나타날 수 있는 동기 저하를 이해할 단서가 될 것으로 기대했다.