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Research interests

1. 통증과 가려움 Agony-related behaviors (pain and itch)

통증과 가려움증은 실제 혹은 가상의 불쾌한 감각이다. 기본적으로 감각신경세포의 발화에 의해 유도되는 느낌이지만, 이는 감각인식의 인지적인 면과 그로인해서 유발되고 또한 유발하는 감정적인 면을 둘다 가지고 있다. 보통 급성통증과 가려움증은 비교적 짧은 시간안에 발생하며, 원인이 분명하다. 그러나 우리 주변에서 보이는 섬유근육통, 골 관절염, 요통같은 만성통증과 아토피피부염, 건선, 알레르기, 습진같은 만성가려움증은 짧게는 몇주에서 길게는 몇년간 지속될 수 있고, 원인 또한 불분명한 경우가 많다.

이러한 만성질환은 일상생활에까지 영향을 미쳐 환자에게 만성피로로 인한 무기력증, 불안감과 우울감을 불러일으키고, 심한경우 인지장애까지 나타나게 한다. 우리는 말초 신경에서 일어나는 자극의 감지 메커니즘을 분자 및 신경 회로의 수준에서 심층 연구하고 있으며, 또한 뇌로 전달된 통증 및 가려움 신호의 처리 경로, 신경 회로의 조절 메커니즘, 고통과 가려움을 매개하는 신경 회로들간의 상호 작용 등을 규명하는데 초점을 맞추고 연구를 진행 중에 있다.

2. 사회적 행동 Social Behavior (aggression, sexual behavior, and social stress)

인간은 사회적인 동물로써 개인과 개인, 개인과 그룹, 그리고 그룹과 그룹사이에서 여러 행동을 통해 사회적 상호 작용을 하며 살아간다. 여기서의 사회적 행동이란 상호 작용이 가능한 상황속에서 개인이 다른 사람들에 의해 영향을 받거나 다른 사람들에게 영향을 미치는 모든 행동을 포함한다. 특정한 행동으로 인해 발생되는 영향은 긍정적 혹은 중립적일수도 있지만, 부정적인수도 있다.

본 연구실에서는 이러한 사회행동중 부정적 영향을 가진 공격성, 그로인해 피해자에게 일어날 수 있는 사회적 스트레스, 그리고 보편적으로 다른 성별사이에서 일어나는 성행동을 마우스모델에서 관찰하고 있다. 또한, 옵토제네틱스, 케모제네틱스, 세포사멸 기법 등을 이용해 이러한 행동들을 매개하는 뇌안 지역과 신경회로를 규명하고, 각 지역의 활성을 제어하여, 위의 사회적 행동들을 조절하는 기술을 개발하는 데 필요한 기반을 제공하고자 한다.

3. 감정 기반 정신/행동질환 Other behaviors (obsessive compulsive behaviors, addiction, and feeding)

우울증, 강박장애, 혹은 불안장애와 같은 감정을 기반으로 한 정신질환은 복잡한 사회를 사는 현대인들에게 자주 나타나는 질병 중 하나이다. 감정 기반 정신질환은 반 사회적 행동 혹은 발작과 같은 비 정상적 행동을 유발할 수도 있으며 또한 특이적 중독현상과 섭식장애 등을 일으킬 수도 있다. 따라서 이러한 정신질환은 개인뿐 아니라 사회적으로도 문제가 되고 있다. 감정 기반 정신질환들은 환경적 요인들과 유전적 요인들에 의해 일어난다고 알려져 있으며 이를 치료하기 위해 지금까지 많은 감정장애 연구들은 분자적 그리고 유전적 관점에서 행해져 왔다.

하지만 최근 신경생물학계는 유전적요인과 함께 신경회로의 중요성을 인식하여 감정장애연구를 신경회로적 관점에서도 수행하기 시작했다. 따라서 본 실험실에서는 감정장애의 특이적 행동을 마우스의 비 정상적 털 고르기 행동 (grooming) 모델, 알코올 중독 모델, 그리고 섭식장애모델을 통해, 이러한 행동을 매개하는 신경회로를 규명하고, 나아가 감정장애에 관련된 새로운 신경회로 기반의 병리학적 기전을 제공하려 한다.

4. 신경회로와 교세포, 그리고 뇌염증 Neural circuitry, glial cells and neuroinflammation

뇌염증(neuro-inflammation)은 뇌에서 과도한 면역반응이 발생하는 현상으로, 감염이나 정신적 외상에 의한 상해, 독성 대사산물, 자가면역 등 여러 요인들에 의해 발생할 수 있다. 최근 연구들은 뇌염증이 치매, 파킨슨병 등 노인성 질환의 주요 원인으로 주목하고 있으며, 외상후스트레스장애(PTSD), 우울증 등 여러 정신 질환과 깊게 연관되어 있다는 것과 뇌에서의 비정상적인 면역 반응에 ‘교세포’가 주요한 역할을 한다는 것을 밝혔다.

교세포는 뉴런과 함께 중추신경계를 이루고 있는 세포로, 뇌 안에 있는 세포의 대부분을 이루고 있다. 이전까지 교세포는 뇌에서의 면역 반응을 조절하며, 뉴런이 원활하게 작동할 수 있도록 도와주는 기능을 한다고 여겨져 왔지만, 최근 많은 연구들이 교세포가 주변의 뉴런들과 상호작용하면서 뇌의 항상성, 신경 가소성 조절 등에 기여하며 다양한 생리학적 기능을 나타낸다는 사실을 보여주고 있다. 우리는 교세포에 의한 신경 세포의 활성 조절 메커니즘을 연구하며, 나아가 옵토제네틱스, 케모제네틱스, 세포사멸 기법 등을 이용해 교세포의 과활성을 제어하는 기술을 개발하고 이를 뇌염증 완화 및 치료에 사용한다는 목적을 가지고 연구하고 있다.

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