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생명과학부 김형 교수 해외 실시간 토토사이트팀

영장류 특이적인 뇌의 앞-뒤 축 기능 법칙: 유연성과 습관을 병렬 처리하는 뇌 회로의 원리

2025. 9. 23.

습관적 선택 vs. 심사숙고 판단, 우리 뇌는 어떻게 서로 다른 선택이 가능할까?

[해외 실시간 토토사이트필요성]

인지 유연성과 습관 고정성은 상반된 특성이지만 모두 생존에 필수적인 행동 전략입니다. 환경이 안정적일 때는 습관이 효율을 높이고, 변화가 생기면 유연한 사고가 적응을 돕습니다. 이처럼 상충하는 두 기능을 뇌가 어떻게 병행 처리하는지에 대한 이해는, 인간을 포함한 영장류의 고등 인지 기능을 설명할 뿐 아니라, 각기 다른 기능을 수행하는 뇌 영역 간의 조직 원리를 밝히는 데 중요합니다. 나아가 뇌 질환의 조기 진단과 회로 기반 정밀 치료로 이어질 수 있는 신경과학의 핵심 주제입니다.

[해외 실시간 토토사이트성과/기대효과]

인지 유연성과 습관 고정성의 신경생물학적 처리 방식을 이해하기 위해 인간과 영장류 동물 모델을 활용한 해외 실시간 토토사이트들이 수행되었습니다.

특히, 영장류에서 발달된 앞-뒤(rostral-caudal) 뇌 축을 따라 기저핵의 기능적 분화가 나타났으며, 전측 기저핵은 유연한 행동을, 후측 기저핵은 습관적 행동을 선택적으로 처리한다는 사실이 영장류 뇌 신경세포 활성 해외 실시간 토토사이트와 인간 fMRI 해외 실시간 토토사이트를 통해 확인되었습니다. 이러한 회로의 기능은 각 뇌 영역 억제 실험을 통해 서로 독립적임이 입증되었습니다.

이러한 병렬 회로 구조는 뇌 질환의 진단 및 치료에도 중요한 시사점을 제공합니다. 예를 들어, 파킨슨병은 후측 흑질에서 도파민 뉴런의 손실로 시작되며, 해당 영역은 습관 행동과 관련된 회로로 밝혀졌습니다. 이에 따라 행동 증상의 변화는 질병의 진행 단계를 판단하는 실마리를 제공할 수 있으며, 회로별 약물 반응의 차이를 고려한 정밀 약물 개발 가능성도 제시되고 있습니다.

본 리뷰 논문은 영장류 뇌 기능에 대한 기초법칙을 제공할 뿐만 아니라, 뇌 질환 진단 및 치료에도 응용될 수 있는 아주 중요한 기반 지식을 뇌 과학자, 뇌 과학 분야가 아닌 과학자 뿐만 아니라, 일반인들에게도 알기 쉽게 제공하고 있습니다.

[본문]

〈사과를 고를까 말까?' 뇌는 유연함과 습관 사이에서 이렇게 결정한다〉

"마트에 가면 습관적으로 사과를 카트에 넣는 경우가 많아요."
"하지만 오늘은 사과 상태가 좋지 않네요. 다시 생각해보고 오늘은 다른 과일을 골라야겠어요."

이처럼 익숙한 일상 속 행동은 동물의 두 가지 주요 행동 양식인 41토토사이트적응 행동을 잘 보여주는 예입니다. 안정적인 환경에서는 습관을 따르는 것이 에너지를 아끼고 효율적이지만, 환경이 바뀌면 상황에 맞춰 행동을 유연하게 바꾸는 능력이 필요합니다.

그렇다면 이런 상반된 행동을 뇌는 어떻게 처리할까요? 이에 대해서 "고정된 습관 행동과 끊임없이 변화하는 유연한 적응 행동은 서로 완전히 반대의 성격을 가지는데, 뇌는 이 두 가지를 어떻게 동시에 조절하는 걸까?"라는 근본적인 질문이 생깁니다.

습관적 안정성과 인지적 유연성이 영장류의 뇌에서 어떻게 제어되는지를 이해하는 것은 뇌의 작동 원리를 밝히는 데 그치지 않습니다. 이는 인지 유연성이 고도로 발달한 인간을 포함한 영장류와 다른 동물들 간의 차이를 설명해주며, 더 나아가 기능적으로 구분된 뇌 영역의 작동 법칙을 규명함으로써 뇌 질환의 진단과 뇌 회로 기반 맞춤형 치료의 새로운 가능성을 제시합니다.

1) 연구 내용

인지 유연성과 습관 고정성의 처리 방식에 대한 인지신경생물학적 해답을 찾기 위해, 인간과 영장류 동물 모델을 활용한 다양한 해외 실시간 토토사이트가 수행되어 왔습니다. 영장류와 설치류의 가장 큰 뇌 구조적 차이는 영장류에서 앞-뒤(rostral-caudal) 축이 더 확장되어 있다는 점입니다. 이는 영장류의 뇌가 이 축을 따라 더 정교한 기능적 분화를 이룩했음을 시사합니다.

이러한 구조적 특성에 기반하여, 영장류 동물 모델에서 인지 유연성과 습관 고정성을 각각 반영하는 '가치 반전 과제'와 '시각 습관 과제'를 수행하게 하고, 기저핵의 7개의 서로 다른 구조(미상핵, 조가비핵, 복부선조체, 내측 창백핵, 외측 창백핵, 흑질 치밀부, 흑질 망상부)에서 뉴런 활동을 전기생리학을 통해 기록하였습니다. 그 결과, 인지 유연성은 모든 기저핵 구조의 앞쪽 영역에서, 습관 고정성은 뒤쪽 영역에서 선택적으로 처리됨이 밝혀졌습니다. 또한, 이러한 기능적 분화는 영장류 모델뿐 아니라, 인간의 기능적 자기공명영상(fMRI) 해외 실시간 토토사이트를 통해서도 확인되고 있습니다.

더 나아가, 영장류 동물모델의 뇌 기능 억제 해외 실시간 토토사이트를 통해 인지 유연성에 관여하는 기저핵의 앞쪽 영역만 억제하면 환경 변화에 대한 적응이 저해되지만 습관 행동에는 영향이 없고, 반대로 뒤쪽 영역을 억제하면 기존의 습관적 선택에 장애가 발생함을 보였으며, 이는 각 회로가 독립적, 병렬적으로 기능하고 있음을 보여줍니다.

2) 기대 효과

본 리뷰 논문은 인지 유연성과 습관 고정성을 병렬적으로 처리하는 뇌 회로에 대한 현재까지의 주요 해외 실시간 토토사이트를 다른 분야의 해외 실시간 토토사이트자들이나 일반인들도 이해할 수 있도록 종합적으로 정리하며, 이러한 기능 축의 원리가 어떻게 영장류를 환경 변화에 잘 적응하는 동물로 만들었는지, 나아가 인간의 창의성 발달에 어떤 기여를 했는지를 설명합니다(다음 글 참조: https://naver.me/502eaObH). 또한 이 기능 축에 대한 이해는 뇌 질환의 진단 및 회로 기반 맞춤 치료 전략 개발에도 중요한 단서를 제공합니다.

많은 뇌 질환에서 전체 뇌 영역이 아닌 특정 하위 영역에서 기능 이상이 먼저 발생합니다. 대표적으로 44네비게이션은 흑질 치밀부의 뒤쪽 도파민 뉴런에서 세포 손실이 초기부터 나타나며, 이후 점차적으로 확산됩니다. 주목할 점은 이 흑질 치밀부의 앞쪽과 뒤쪽 뉴런들이 각각 인지 유연성과 습관 고정성을 처리한다는 점입니다. 따라서 파킨슨병의 진행 단계에 따라 어떤 행동 변화가 우선 나타나는지를 관찰함으로써, 질병의 조기 진단과 예후 예측이 가능할 수 있습니다.

또한, 기저핵 앞-뒤 축의 기능 분화를 이해하면 약물의 표적 작용을 정밀하게 조절할 수 있습니다. 예를 들어, 파킨슨병 치료제인 L-DOPA는 운동 증상을 개선시키지만 일부 환자에서 유연한 행동 전환에는 부작용을 일으키는 경우가 있습니다. 이는 약물이 기저핵의 서로 다른 기능 영역에 동시 작용하기 때문일 수 있습니다. 향후 약물이 기저핵의 앞쪽 또는 뒤쪽에 선택적으로 작용하도록 설계된다면, 부작용은 줄이고 치료 효율은 높이는 정밀 약물 개발이 가능할 것입니다.

나아가, 뇌의 앞-뒤 축에 따른 기능적 차이는 상반된 정보를 효율적으로 처리하기 위한 병렬 처리 방식의 기전을 시사하며, 이는 고효율 AI 개발에 응용 가능한 뇌 인지과학적 통찰을 제공합니다.

본 리뷰 논문은 국제학술지 46본문 영역 바로가기2025-09-23 2025년 9월호에 온라인 게재되었으며, 과학기술정보통신부 뇌선도융합사업, 중견해외 실시간 토토사이트자지원사업, 한계도전과제, 글로벌-LAMP 프로그램의 지원을 받아 수행되었다. 본 논문은 영장류 뇌인지신경생물학 분야에서 핵심 해외 실시간 토토사이트들을 꾸준히 발표해 온 토토사이트 김형 교수가 교신저자로서 집필하였다.

[해외 실시간 토토사이트결과]

Principal axis of primate basal ganglia in processing cognitive flexibility and habitual stability

Hyoung F Kim
(Brain, in press, https://doi.org/10.1093/brain/awaf299)

인지적 유연성과 습관적 안정성은 생존에 필수적인 기능으로, 변화하는 환경에 적응하는 동시에 안정된 상황에서는 효율성을 보장해줍니다. 그러나 이러한 상반된 특성인 유연성과 안정성을 뇌가 어떻게 조화롭게 처리하는지는, 뇌가 세상의 다양한 정보를 바탕으로 어떻게 최적의 행동을 선택하고 수행하는지를 이해하기 위한 핵심적인 질문입니다. 이러한 두 기능이 단일 뉴런이나 단일 신경 시스템에 의해 처리되기보다는, 서로 다른 회로나 영역에 의해 분리되어 조절될 가능성이 높기 때문입니다.

영장류에서는 앞통수-뒤통수 축(rostral-caudal axis)을 따라 위치한 서로 다른 기저핵 영역이 이러한 기능에 특화되어 있습니다. 특히, 뇌 미상핵(caudate nucleus)의 앞통수와 뒤통수 영역은 각각 인지적 유연성과 습관적 안정성을 처리하는 것으로 밝혀졌습니다. 이 발견은 기저핵 조직에 대한 중요한 통찰을 제공하며, 전후 축을 따라 기능이 구분된다는 원칙을 정립하는 데 기여했습니다.

이 원칙은 기저핵 구조가 기능적으로 조직되어 있음을 보여줍니다. 뇌 기저핵의 앞통수 영역은 유연하게 갱신 가능한 목표지향 행동을 담당하고, 뇌 기저핵의 뒤통수 영역은 안정적으로 지속되는 습관적 행동을 지원합니다. 이러한 틀은 현재 대부분의 기저핵 영역에 적용되는 것으로 인식되고 있습니다.

전후 축을 따라 병렬적으로 처리되는 이러한 시스템은, 영장류 뇌가 서로 반대되는 두 가지 행동 전략인 적응행동과 습관행동을 어떻게 수행하는지를 이해하는 데 일관된 이론적 틀을 제공합니다. 이와 같은 병렬 대뇌피질-기저핵 시스템은 기저핵 기능을 통합적으로 이해할 수 있게 해줄 뿐 아니라, 의사결정의 회로 수준에서의 기전 및 기저핵 관련 질환의 병태생리를 설명하는 데에도 중요한 단서를 제공합니다.

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기저핵의 앞-뒤 축 기능 법칙: 기저핵을 구성하는 7개 주요 구조는 공통적으로 앞쪽 영역이 인지 유연성을, 뒤쪽 영역이 해외 실시간 토토사이트 고정성을 처리합니다. 이에 따라 앞 영역은 환경 변화에 적응 가능한 유연한 의사결정을, 뒤 영역은 변화와 무관하게 장기 기억에 기반한 해외 실시간 토토사이트적 의사결정을 제어합니다. 그림 출처: Kim, 2025 Brain에 게재된 논문의 그림을 수정함.
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