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- 1,418명의 피험자들에게 뇌 스캐너에 있는 동안 감정적이고 중립적인 장면 이미지 분석
- 소뇌의 벌레 같은 중간 부분인 vermis는 fMRI 이미지에서 특히 밝았다.
- 소뇌가 감정 정보의 향상된 저장을 담당하는 네트워크의 필수적인 부분

소뇌는 우리의 감정에 관여한다.
실험은 인간 소뇌의 이전에 인식되지 않은 기능을 보여줘

결코 운동 기술이 아니다. 우리의 소뇌는 점점 더 우리 뇌의 다기능 제어 센터로 입증되고 있다. 최근 연구원들은 소뇌가 감정적 기억을 저장하고 검색하는 데에도 중요한 역할을 한다는 것을 발견했다. 따라서 소뇌는 기능적 연결에 의해 입증되는 바와 같이 해마의 기억 중추 및 이러한 과정의 감정 처리 편도체와 밀접하게 작동한다. 

▲ 감정 정보를 저장할 때 소뇌의 중앙 부분(빨간색)은 대뇌 피질의 여러 활성 영역과 연결된다. © MCN/ Universität Basel

오랫동안 우리의 소뇌는 움직임을 제어하는 ​​제어 센터였다. 최근 두개골 기저부 뒤쪽에 있는 이 둥글고 심하게 홈이 있는 구조가 주의를 기울이는 것, 결정을 내리는 것부터 식욕을 조절하는 것에 이르기까지 많은 고등 뇌 기능에도 관여한다는 것이 분명해졌다. 이러한 과정 중 일부에서 소뇌는 일종의 품질 관리 역할을 하는 것으로 보인다. 또한 특히 효율적인 방식으로 정보를 저장한다.

뇌 스캐너 기억력 테스트

바젤 대학의 마티아스 파스텐라트(Matthias Fastenrath)와 그의 동료들이 알아낸 것처럼 이것이 전부는 아니다. 연구를 위해 그들은 감정적으로 충전된 기억을 저장하고 인출하는 데 관여하는 뇌 영역을 조사했다. 감정적 경험이 특히 잘 기억되고 해마와 편도체가 특히 관련되어 있다는 것은 초기 연구에서 이미 알려져 있다. 후자는 두려움과 다른 감정을 처리하는 중요한 센터다.

실험에서 연구자들은 1,418명의 피험자들에게 뇌 스캐너에 있는 동안 감정적이고 중립적인 장면의 이미지를 보여주었다. 이것은 기능적 자기 공명 영상(fMRI)을 사용해 그들의 뇌 활동을 기록했다. 참가자들은 이미지를 가능한 한 잘 기억하도록 요청받았고 20분 후에 기억한 각 이미지를 가능한 한 자세히 설명하도록 요청했다.

소뇌에서도 활동 증가

예상대로 피험자들은 감정적인 내용이 담긴 사진을 더 잘 기억할 수 있었다. 그러나 뇌 스캔은 또한 이러한 기억을 저장할 때 29개의 뇌 영역이 특히 활성화되었음을 보여주었다. 28개는 대뇌 피질에, 1개는 소뇌에 있다. 소뇌의 벌레 같은 중간 부분인 vermis는 fMRI 이미지에서 특히 밝았다.

▲ 발견 샘플 내에서 향상된 감정적 기억 인코딩에 대한 증가된 활성화를 보여주는 클러스터. 클러스터는 향상된 정서적 기억 인코딩 동안 크게 활성화된 복셀에 걸쳐 있다(전뇌-FWE 보정 <0.05, n = 944). 이 클러스터는 소뇌 클러스터(ROI 12)의 연결성을 탐색하기 위한 ROI로 사용되었다. 다른 색상은 다른 클러스터를 나타낸다. (A) 29개 클러스터의 3차원 이미지. (B) 소뇌에 위치한 클러스터에 초점을 맞춘 시상, 관상 및 수평 보기(ROI 12). (출처: 관련논문 Human cerebellum and corticocerebellar connections involved in emotional memory enhancement / PNAS)

Fastenrath와 그의 동료들은 "흥미롭게도 이전 연구에서 소뇌의 중간 부분이 개인적, 감정적 삶의 경험을 기억할 때도 활성화된다는 사실이 밝혀졌다"고 설명했다. 소뇌의 이 영역이 손상된 사람들의 경우 심장 박동은 두려움을 유발하는 자극에 덜 반응한다.

해마 및 편도체와의 밀접한 연관성

평가는 또한 소뇌가 정서적 기억의 여러 기능적 연결을 통해 대뇌 피질과 밀접하게 연결돼 있음을 보여주었다. "이러한 연결 중 11개는 소뇌에서 피질까지 연결 강도가 증가한 것으로 나타났다"고 팀이 보고했다. 그중에는 기억과 감정에 중요한 두 개의 뇌 영역인 해마와 편도체에 소뇌를 연결하는 여러 활성 회로가 있다.

4개의 다른 화합물은 신호를 반대 방향으로 - 대뇌 피질에서 소뇌로 - 분명히 전달했다. 이 중 일부는 감정의 인식과 평가에 중요한 뇌 영역인 대상회에서 나온다. 수석 저자인 바젤 대학의 도미니크 드 케르뱅(Dominique de Quervain)은 "현재 결과는 소뇌가 감정 정보의 향상된 저장을 담당하는 네트워크의 필수적인 부분임을 나타낸다"고 말했다.

감정 기능에 관여

이전의 발견과 함께, 이러한 결과는 우리의 소뇌가 오랫동안 가정되어 온 것보다 훨씬 더 중요하고 다양한 역할을 우리의 사고와 감정에서 수행한다는 것을 확인시켜준다. 연구자들은 "소뇌, 특히 소뇌와 그 연결이 감정적 지각, 감정의 처리 및 저장, 공포 조건화와 같은 감정 기능에 관여한다는 증거가 증가하고 있다"고 밝혔다.

이 발견은 의학과 심리학에서도 매우 실용적인 의미를 가질 수 있다. 소뇌가 과도하게 활동하면 예를 들어 외상 후 스트레스 장애가 증가할 수 있다. 반대로, 자폐 스펙트럼을 가진 사람들은 소뇌 버미스 활동이 감소하는 경향이 있다는 증거가 있다고 팀은 설명했다.
(Proceedings oft he National Academy of Sciences, 2022; doi: 10.1073/pnas.2204900119)
출처: Universität Basel

[더사이언스플러스=문광주]

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