연구단장 소개

연구단장 신희섭

뇌과학분야에서 세계적으로 인정받는 석학이다.
칼슘채널의 시상-피질 회로에서의 기능, 특히 수면, 압상스 간질 등, 의식 조절 기전 연구로 잘 알려져 있다.
2004년 호암상을 수상하였고, 2006년 제1호 국가과학자로 선정되었다. 대한민국 학술원회원, 미국학술원 외국인 회원이다.

연구단 소개

뇌기능의 유전학적 신경과학적 기전 연구 유전학적·신경과학적 기전 연구

• - 인지 및 사회성에 대한 뇌 기능 연구
• - 의식과 무의식, 학습 및 기억에 대한 뇌 기전 연구
• - 광유전학, 바이오영상기술을 통한 신경세포 및 동물모델에서의 신호전달 단백질 기능연구

주요 연구 활동

시상과 의식

시상-피질 회로는 의식을 조절하는 핵심 요소로, 우리는 이 회로가 어떻게 다른 뇌 지역들과 상호 작용함으로써 해당 기능을 수행하는지에 대해 이해하기 위해 노력하고 있습니다. 우리는 특히 시상 망상 핵에서 나타나는 대조적인 발화 방식들이 어떠한 식으로 조화를 이루어 뇌 기능을 제어하는지에 초점을 맞추고자 합니다. 우리는 이 현상의 기저에 있는 분자, 세포, 회로 및 시스템 수준에서의 기전을 두루 이해하기 위해 유전자 조작 생쥐를 필두로 한 다양한 첨단 기술들을 이용하고 있으며, 이러한 연구를 통해 수면 장애와 압상스 간질을 비롯한 수많은 의식 조절 장애 치료를 위한 실마리를 찾게 될 것으로 기대하고 있습니다.

시상과 정서 조절

우리는 최근 '관찰을 통한 공포 학습' 모델을 확립하여 생쥐를 이용한 공감 연구를 진행하였으며, 시상-피질 상호 작용이 이러한 공감에 중추적인 역할을 한다는 사실을 밝힌 바 있습니다. 또한 우리는 이러한 뇌 부위들이 공포 기억 소멸과도 연관되어 있다는 사실을 발견하였습니다. 따라서 우리의 연구는 감정을 조절하는 뇌 회로 속 시상핵에 방점을 두고 있으며, 앞으로 다학제적 접근을 통해 이를 규명하기 위한 노력에 박차를 가하고자 합니다. 이러한 우리의 연구는 외상 후 스트레스 장애를 포함한 인지 장애 치료의 근간을 제공하게 될 것입니다.

사회적 뇌

사회적 행동은 인지, 감정 및 의사 결정 과정 등 다양한 요소를 포함한 통합적인 정보 처리 체계에 의해 이루어 집니다. 우리는 여러 생쥐들 간의 사회적 상호 작용을 연구하기 위해 새로운 행동 실험 시스템을 개발하였으며, 이로써 지금까지 생쥐로부터는 관찰되지 못했던 다양한 사회적 행동들을 유도 및 분석할 수 있게 되었습니다. 이를 통해 동물 실험에서도 협력 및 경쟁, 사회적 딜레마 상황에서의 의사 결정, 그리고 친사회적 행동과 같은 복잡한 행동 연구가 가능해졌으며, 이에 더 나아가 사회적 행동의 기저에 있는 분자 생물학 및 신경학적 기전을 밝히기 위한 후속 연구를 진행하고자 합니다.

신경과 암세포의 신호전달

세포성장, 세포이동, 암세포전이, 그리고 신경세포의 기능들은 세포 내에 존재하는 수천 개의 신호전달 단백질들과 수십 개의 2차 신호전달물질들의 상호작용에 의해 형성되는 복잡하고 역동적인 신호전달체계를 통해 조절됩니다. 우리는 이러한 복잡한 신호전달과정을 시각화하고 빛으로 원격제어 함으로써 암, 치매 등 인간 주요질병의 발병원인을 규명하고 분자적 메커니즘을 규명하고 있습니다. 다양한 바이오영상 기술들과 우리가 개발한 독창적인 세포영상 기술들을 주요 연구기법으로 이용하고 있습니다. 주로 살아있는 세포 내에서의 단백질들의 활성 및 단백질-단백질 간의 결합 그리고 단백질-신호전달물질의 결합을 모니터링 하는 바이오센서기술, 세포 및 단백질의 기능을 실시간으로 시공간적으로 제어하는 광유도 단백질 등의 독창적인 바이오영상 기술들을 개발하여 단백질 및 세포기능연구 그리고 동물실험연구에 이용하고 있습니다. 우리가 개발한 독창적인 바이오영상 기술, 바이오센서 기술, 그리고 단백질/세포제어 기술들을 나노바이오영상, 3D 세포영상, 동물모델에서의 라이브세포영상 기술들은 광범위한 연구분야에 적용할 예정입니다. 광유도 단백질 및 세포제어 기술은 세포/신경/실험동물을 비롯하여 암세포를 이용한 차세대 연구기법으로 이용될 것이라 기대합니다.