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배고플 때 예민한 이유

2018년 11월 08일 17:37

공복 상태의 동물은 감각기관이 평소보다 예민하다. 음식을 찾는 빈도도 높아진다. 생존 능력을 높이기 위한 동물적 본능이다. 섭식 상태는 동물의 행동 변화를 일으키는 중요한 요인이다. 하지만 감각기관에서 어떤 신경전달 물질이 그런 행동 변화를 유발하는지는 베일에 가려져 있었다.

 

대구경북과학기술원(DGIST) 뇌·인지과학전공 김규형 교수는 동물이 배가 고프거나 포만감을 느낄 때 행동 변화를 유발하는 이유를 규명했다고 8일 밝혔다.

 

연구진은 ‘예쁜꼬마선충’을 이용해 이 원인을 분석했다. 예쁜꼬마선충은 신경계가 간단하고 신경회로 기능이 규명돼 있어 이런 연구에 자주 사용된다. 

 

이미지 확대하기DGIST 연구진이 실험에 사용한 ‘예쁜꼬마선충’. 연구진은 동물이 배가 고플때 인슐린이 증가해 주위 자극에 더 민감하게 반응한다는 사실을 알아냈다. -  Zeynep F. Altun 제공.
DGIST 연구진이 실험에 사용한 ‘예쁜꼬마선충’. 연구진은 동물이 배가 고플때 인슐린이 증가해 주위 자극에 더 민감하게 반응한다는 사실을 알아냈다. - Zeynep F. Altun 제공.

연구진은 예쁜꼬마선충이 싫어하는 페로몬(동물이 분비하는 화학물질) 물질(ascr#3)을 이용했다. 예쁜꼬마선충이 피하는 횟수가 공복 상태일수록 높아진다는 사실을 발견했다. ‘DAF-2’란 이름의 인슐린 수용체가 신경전달물질의 양을 조절하는데 저혈당 상태(공복 상태)에서 분비되는 인슐린이 이런 민감한 행동변화를 유발했다는 것이다. 

 

연구진은 또 예쁜꼬마선충의 장에서는 인슐린과 유사한 작용을 하는 ‘INS-18’이라는 펩타이드(아미노산 화합물)가 분비되는데 이 물질도 DAF-2의 기능을 조절한다는 점을 알아냈다. 음식을 먹지 못한 예쁜꼬마선충은 INS-18 분비가 늘어나면서 행동 변화가 나타났다.  

 

연구진은 인슐린과 유사물질이 감각신경에서 신호 전달을 조절한다는 사실을 확인했다. 이 결과를 활용하면 당뇨병 등 대사증후군 초기 단계에서 발견되는 감각기관 이상 증상의 원인을 규명하는 것이 가능하다고 보고 있다. 김 교수는 “동물의 섭식과 감각신경 사이 상호작용이 어떤 방식으로 이뤄지는지를 밝혀냈다"고 말했다.  이번 연구 결과는 생명과 분야 국제학술지 ‘엠보 저널’ 지난 8월 1일자에도 소개됐다.

 

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