남성과 여성의 서로 다른 뇌 회로가 어떻게 화학적 신호를 공격적인 행동이나 성적 행동으로 전환시키는지를 쥐 실험을 통해 밝혀낸 새로운 연구결과가 발표되었다.
페로몬이 사람을 더 매력적으로 느끼게 한다는 것은 널리 알려져 있지만 이에 대한 정확한 메커니즘은 거의 알려지지 않았다.
도쿄대 농업생명과학 대학원의 Kazushige Touhara 교수 연구팀은 수컷의 페로몬이 암컷 생쥐에서 어떻게 성적 행동을 향상시키는지를 연구하였다. 동물에서의 후각은 본능적인 반응을 조절하는데 중요한 역할을 하며 경쟁자와 포식자 또는 이성에 대해 반응할 것인지의 여부를 결정한다. Touhara 교수는 일부 화학물질, 특히 냄새의 경우 처음 접한 것일지라도 동물의 본능적 행동에 영향을 줄 수 있다는 것이 널리 알려져 있으며, 이 연구에서 중요한 감각정보를 뇌의 적절한 행동영역에 정확하게 연결하는 뇌신경 메커니즘이 있을 것이라고 가정했다고 말했다.
사람과 같은 포유류인 쥐의 성적 행동을 살펴봄으로써 인간의 생식 행동에 관한 중요한 통찰력을 얻을 수 있다. 이 연구는 최근
Neuron 에 게재되었다.
■ 쥐 실험을 통한 페로몬 연구
연구진은 이전의 연구에서 암컷 쥐의 성적 행동을 유도하고 수컷 쥐의 공격적 행동을 유도하기 위해 사용되었던 exocrine gland-secreting peptide 1 (ESP1)이라는 남성 페로몬에 주목하였다. ESP1은 한 종류의 수용체에 결합하는 하나의 화합물이라는 점에서 다른 페로몬과 구별되며 연구에 유용하게 사용된다. 연구진은 ESP1 수용체 뉴런에 바이러스를 감염시켜 뇌세포에 퍼트린 후 형광 단백질을 표지하여 바이러스 전염으로 ESP1과 결합한 신경 회로를 확인할 수 있게 하였다. 다시 말해, 연구진은 뉴런이 시냅스를 통해 다른 뉴런에 전기 신호를 보내는 것과 같이 뇌에서 ESP1 신호가 전달되는 것을 볼 수 있도록 하였다.
편도체(amygdala)는 뇌 변연계에서 감정과 정서적 행동 및 동기부여를 관장한다. Touhara 교수 연구팀은
형광 바이러스 추적법(fluorescent viral tracing method)을 통해 암컷과 수컷의 편도체에서 ESP1 신호 회로가 전달되는 경로가 다르다는 것을 발견하였다. 또한 편도체에는 성별에 따라 시상하부의 다른 영역으로 ESP1 신호를 전달하는데에 “스위치” 기능을 하는 하위 영역이 존재함을 밝혀냈다.
시상하부(hypothalamus)는 체온, 식욕, 성욕, 갈증, 수면, 기분 등 다양한 신체기능을 조절하는 호르몬의 분비를 담당하는 뇌 영역이다. 연구진은 말초 수용기관으로부터 전달되는 ESP1 정보가 편도체-시상하부 축(amygdala-hypothalamus axis)을 통해 운동을 조절하는 중뇌에 전달된다고 하였다. 암컷의 경우 성적 행동이 시상하부에서 중뇌에 이르는 새롭게 발견된 경로에 의해 조절되었다. 또한 암컷 쥐에서 시상하부의 ESP1 수용체 뉴런을 활성화하면 실제 ESP1이 존재하지 않더라도 성활동(sexual activity)이 촉진된다는 사실도 밝혀졌다
■ 포식자 신호에는 다른 종류의 뉴런이 관여해
또한 연구진은 방어적 행동과 관련된 뇌의 등쪽 복내측 시상하부(dorsal ventromedial hypothalamus)의 동일한 영역에서 뱀 피부(snake skin)에 대한 수용체 뉴런의 반응을 테스트하였다. 쥐에게 뱀 피부는 포식자 신호(predator cue signal)로서 방어를 위한 공격적 행동을 유발한다. 연구진은 포식자 신호에 대응하는 뉴런을 활성화시킨 후에 성적 행동에 변화가 없음을 발견하였다. 이에 대해 Touhara 교수는 ESP1과 포식자 신호 관련 뉴런이 구별되어 존재함을 알 수 있으며
ESP1은 암컷 쥐에 대한 성적 행동을 조절하는 데에만 관여한다고 설명하였다.
연구진은 암컷의 성적 행동이 어떻게 작용하며 어떠한 방식으로 조절되는지를 이해하기 위해 더 많은 후속연구가 필요하다고 지적한다. 연구진은 본 연구를 통해 수컷 페로몬을 암컷의 성적 반응으로 이끌어내는 방법을 알 수 있었다고 하면서, 이는 성기능 장애가 어떻게 발생하는지에 대한 중요한 통찰력을 제공할 수 있다고 하였다.
출처: MedicalNewsToday
