성적 성숙 이전에 겪은 극심한 스트레스가 신경계 발달을 영구적으로 변화시켜 성체의 행동까지 미칠 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 굶주림이라는 환경적 요인이 뇌 회로의 정상적인 재배선을 막아, 성체가 되었음에도 미성숙한 행동을 보이게 만든다는 점이 확인됐다.
이번 연구는 미국 국립보건원의 지원을 받아 수행됐으며, 컬럼비아 대학교 연구진이 주도했다. 연구 결과는 국제 학술지 Nature에 게재됐다. 연구진은 투명한 몸을 가진 선충 C. elegans를 이용해 환경 스트레스가 신경 회로 발달에 미치는 영향을 정밀하게 관찰했다.
이전 연구에서 과학자들은 수컷 선충이 성적으로 성숙하는 과정에서 특정 신경 회로의 연결 구조가 유전적으로 재편성된다는 사실을 밝혀왔다. 이 재배선 과정은 성체 수컷의 행동과 짝짓기 능력에 중요한 역할을 한다. 그러나 이번 연구에서는 성적 성숙 이전에 굶주림을 겪은 개체에서 이러한 회로 재구성이 제대로 이뤄지지 않는 현상이 관찰됐다.
연구진은 성숙 전 굶주림으로 인해 수컷 선충이 ‘다우어 상태’라는 성장 정지 단계에 진입했다가, 이후 정상 환경으로 돌아와 성체로 성장했음에도 불구하고 신경 회로는 미성숙한 상태로 남아 있음을 확인했다. 정상적인 경우 성숙 과정에서 제거돼야 할 신경 연결이 그대로 유지되면서, 성체가 되어도 미숙한 반응을 보이게 된 것이다.
