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손톱을 물어뜯거나 식사 뒤 꼭 커피를 마시는 등의 습관을 결정하는 건 한 종류의 세포 때문인 것으로 밝혀졌다. 니콜 카라코스 미국 듀크대 신경 생물학과 교수팀은 기억과 학습에 관여하는 뇌의 선조체 부위에서 습관 형성의 지휘자 역할을 하는 뉴런을 찾아냈다.

연구팀은 레버를 누르면 설탕을 제공해, 쥐가 습관적으로 레버를 누르게 한 뒤 뇌를 기능성자기공명영상(fMRI)으로 촬영했다. 그 결과 습관이 형성된 쥐는 레버를 누르라는 뇌 신경 신호가, 누르지 말라는 신호보다 먼저 발생하면서 동일한 행동을 반복했다. 연구팀은 이 과정에서 서로 다른 종류의 뉴런 사이에서 신호를 전달하는, FSI(FSI·Fast-Spiking Interneuron)라는 중간뉴런에 주목했다. FSI는 선조체 뉴런 중 단 1%만을 차지하는 드문 뉴런이지만, 95%의 뉴런을 연결하는 지휘자 뉴런이다.

연구팀은 FSI의 역할을 확인하기 위해 습관이 형성된 쥐에게 FSI의 활성을 막는 약을 주입했고, 그 결과 뇌의 신호 전달 과정이 습관을 형성하기 전으로 돌아간 사실을 확인했다. 레버를 누르는 쥐의 습관도 사라졌다. 카라코스 교수는 “이 뉴런은 중독과 같은 인간의 위험한 습관을 치료하는 데에도 관여할 가능성이 있다”고 말했다. 연구결과는 ‘이라이프’ 9월 5일자에 발표됐다.

doi:10.7554/eLife.26231