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신경전달물질 중에 하나인 도파민이 보상적 가치에 대해서는 민감하게 반응하나 불쾌감 등 처벌적 가치에는 둔감하게 반응한다는 기전이 규명됐다.
KAIST는 7일 바이오및뇌공학과 크리스토퍼 피오릴로 교수의 ‘가치의 이차원: 도파민 신경세포는 보상적인 가치에는 반응하나 처벌에는 반응 없어’라는 논문이 사이언스(Science) 최신호에 게재됐다고 밝혔다.
피오릴로 교수의 논문에 따르면 뇌세포의 신경전달물질 가운데 하나인 도파민(dopamine)은 인간 및 동물의 행동과 인식, 자발적인 움직임, 동기부여, 처벌과 보상, 기분, 학습, 기억 등에 지대한 영향을 미친다.
기존의 생리학 또는 계산신경과학분야의 연구에서는 도파민계 뉴런들이 반응하는 가치를 일직선상에 연속으로 배열한 ‘총체적인 가치’로 간주했다.
마치 빛의 강도를 어두운 것에서부터 점점 더 밝게 나타내듯이 나쁘다와 좋다, 잃은 것과 얻은 것, 위험과 안전 등 서로 상반된 가치가 양 끝에 배치되고 그 중간은 단계별 가치가 지속적으로 연결돼 있는 일차원적인 직선으로 가치가 존재한다는 것이다.
하지만 이번에 피오릴로 교수가 수행한 원숭이를 이용한 동물실험 연구에서는 도파민 뉴런들이 보상적인 가치에 민감하게 반응하지만 쓴맛이나 불쾌감과 같은 처벌적인 가치에는 둔감하게 반응했다는 결과를 얻었다.
이는 보상과 처벌이 일직선상에 배열된 연속적인 가치가 아니라 별개의 범주에 속하는 가치라는 것이다.
도파민은 보상을 받는 것보다 보상을 기대하는 정도에 따라 더 반응한다고 알려져 있다. 예상하지 않았던 보상 혹은 기대했던 것보다 더 큰 보상을 받았을 경우 도파민은 활발하게 생성되지만 기대했던 보상이 없거나 또는 예상보다 더 적은 보상에는 도파민 생성이 평소보다 낮아지는 억제 현상을 보인다.
만일 가치가 일차원적으로 존재한다면 예상했던 처벌보다 덜 심한 처벌을 받았을 경우 보상에서처럼 도파민이 생성돼야 하나 실험 결과에서는 도파민이 전혀 생성되지 않았다.
이처럼 도파민계 뉴런이 처벌에 반응하지 않았다면 처벌을 나타내는 또 다른 뉴런이 존재한다는 것을 시사한다. 이 뉴런들도 보상에 반응하는 도파민계 뉴런처럼 외부 자극에 ‘더 활발하게 반응하거나 또는 억제되는’ 모습을 보일 것이라고 예측했다.
피오릴로 교수는 “이번 연구에서 신경전달물질이 반응하는 네 가지 종류의 가치를 발견했다고 볼 수 있다”며 “보상 받는 것, 보상 받지 못하는 것, 처벌 받는 것, 처벌 받지 않는 것 가운데 도파민은 보상받는 것만을 나타내는데 나머지 세 종류의 가치에 반응하는 신경전달물질은 아마 별도로 존재할 것”이라고 말했다.
이어 “흥미롭게도 뇌 속에는 도파민과 여러 면에서 유사한 종류의 신경전달물질(세로토닌, 노르에피네프린, 아세틸콜린)이 존재하는데 이들이 나머지 세 종류의 가치를 신호하는 신경전달물질일 가능성이 있다”고 덧붙였다.
-출처: 메디컬투데이
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: 13-08-18 04:13:03
