소뇌의 운동학습 모델에 관한 연구

Abstract

소뇌는 불수의적인 운동, 특히 부드럽고 느린 동작의 에러 탐지기 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 하지만 자동화된 운동학습에 대한 소뇌의 역할에 대해서는 검증되지 않았다. 따라서 본 연구자는 장차 쥐를 대상으로 자동화된 운동학습 집단과 비운동학습 집단의 소뇌 퍼킨지 세포의 신경연접 효율성을 비교함으로써 이 문제에 접근하려 한다. 이 문제에 접근하기에 앞서 반드시 소뇌 퍼킨지 세포에 자동화된 운동학습이 보다 잘 생체부호화할 수 있는 운동학습 모델 개발이 선행되어야 한다. 따라서 본 연구의 목적은 소뇌의 자동화된 운동학습 모델을 개발하는 것이다. 본 연구의 피험동물은 태어난 지 4주가 되는 Sprague-Dawley계 흰쥐를 대상으로 했다. 운동학습(고전적 조건화로 유발된 점프 운동학습)은 1일 50시행으로 25일간 시행했다. 매 시행은 5초간의 조건자극(7.5W)에 이어 5초간의 무조건자극(0.1mA의 발바닥 전기자극)이 주어지며 자극간 간격은 30초이다. 조건자극이 제시되는 5초 이내에 반대편으로 넘어가면 성공으로 기록되고 5초 이내에 반대편으로 넘어가지 못하면 실패로 기록된다. 연구결과, 운동학습 성공률은 하루가 지난 후부터 증가하기 시작하여 일주일 동안 그 수준으로 계속 유지되는 안정된 학습률을 보였으며, 이 성적은 그 이후로도 운동학습 기간의 마지막 날인 25일 째와도 유의한 차이를 보이지 않고 유지되었다. 이러한 결과는 운동학습 집단에서 약 7일간에 습득한 점프 운동학습이 장기간 유지될 수 있음을 시사하고 있다. 따라서 고전적 조건화에 의한 7일간의 점프운동학습 모델이 소뇌의 자동화된 운동학습 연구에 유용한 모델이 될 것으로 사료된다.