서로 연결되어서 신경망을 형성하고 있는 신경세포들은 학습과 기억을 포함한 모든 행동의 신경계적 기반이 된다고 할 수 있어, 신경망의 변화는 연접가소성에 영향을 받는다. 치매는 아니더라도 대부분의 사람들은 노화와 관련된 인지기능의 저하인 치매를 경험한다. 난초과에 속하는 다년생 초본으로서 평간, 식풍, 지경시키는 효능이 있어 일절의 풍증에 적용하는 약물인 천마는 신경세포 손상을 방지하고, 기억 형성에 효능이 있다고 알려져있다. 또한 천마의 에테르 분획은 신경 세포사를 막는다. 본 연구에서는 이러한 효능이 있는 천마의 물추출물 등이 효능이 실제로 있는지 알아보고자 한다.
<h1>서 론</h1> <p>사람의 뇌는 학습, 기억, 지성, 개성, 추리 등의 고차원적인 정신 활동을 담당하는 중요한 부위이다. 사람의 뇌는 \( 10^{11} \) 개 정도의 신경세포(neuron)로 구성되며, 인체 다른 조직의 세포와는 달리, 신경세포는 증식이 되지 않는다[21]. 신경세포는 신호를 전달하는 기능을 갖고 있으며 이에 최적화된 구조와 특성을 갖고 있다. 신경세포들은 서로 연결되어 신경망(neural net)을 형성하며, 이러한 신경망이 학습과 기억을 포함한 모든 행동의 신경계적 기반이 된다[9]. 신경세포들 사이의 연결부인 연접(synapse)은 경험을 장기간의 기억으로 저장하는 바탕이 된다[47].</p> <p>신경망의 생성과 소멸은 연접의 변화에 기인하며 연접의 이러한 성질을 연접가소성(synaptic plasticity)이라 한다 [2,10]. 학습과정 동안에 자극을 받는 신경세포들 사이의 연접 강도는 강화되고 새로운 신경망이 형성된다. 이렇게 생성된 신경망은 학습자극의 기억으로 남게 된다. 즉, 차후에 이 신경망이 활성을 갖게 되면 학습한 내용이 회상되는 것이다[43]. 따라서 신경망의 변화는 연접가소성에 기인한다[1,6,32].</p> <p>사람의 뇌는 학습과 기억 능력이 탁월하지만 또한 노화에 따라 심각하게 손상을 잘 받는다. 가장 흔한 예는 치매 (Alzheimer's disease, AD)로서 신경세포사로 인하여 학습과 기억능력을 거의 완전히 소실한다[42]. 대부분의 사람들은 치매를 경험하지 않겠지만 많은 사람들은 노화와 관련된 인지기능의 저하를 겪는다[37].</p> <p>동물실험 결과, 치매 및 노화와 연관된 인지기능의 손상은 동일한 신경망의 손상에 기인한다. 그러나 치매에서는 신경세포사가 우세하며, 노화에서는 연접의 변화에 기인하는 것으로 보이며[15,30,33], 이러한 노화와 연관된 연접의 변화는 가역적이다[12,28].</p> <p>황금(黃芩, Scutellariae baicalensis Georgi)은 쌍떡잎식물 통화식물목 꿀풀과의 여러해살이풀로서 양심거열(凉心祛熱), 사폐화(瀉肺火火火), 소담이기(消痰利氣)의 효능이 있는 약물로[14],흰쥐를 이용한 허혈모델에서 해마신경세포의 보호작용[26]과 배양한 혈관내피세포의 자연사(apoptosis)를 억제하는 효능[41]이 있는 것으로 보고된 바 있다. 석창포(石菖蒲, Acorusgramineus SOLAND)는 천남성과(Araceae)에 속하는 다년생 초본으로서 할담선옹(割痰宣雍)하고 개규통폐(開放通閉)의 효능이 있는 약물로[14], 뿌리의 essential oil은 NMDA 수용체를 통한 신경독성을 억제하며[23], essential oil의 주요 성분인 asarone은 흥분독성으로부터 쥐의 대뇌신경세포를 보호한다[16]. 천마(天麻, Gastrodia elata BLUME)는 난초과 (Orchdaceae)에 속하는 다년생 초본으로서 평간(平肝), 식풍 (息風), 지경(止病)시키는 효능이 있어 일절의 풍증(風證)에 적용하는 약물[14]로 신경세포 손상을 방지하고[22], 기억 형성에 효능이 있는 것으로 보고되었으며[17], 천마의 에테르 분획은 아밀로이드 베타 펩티드에 의하여 유도된 신경 세포사를 억제한다[7,8,22,46].</p> <p>뇌질환 예방 효능을 나타내는 천연 물질에 대한 많은 연구와 관심에도 불구하고, 황금, 석창포, 천마의 신경세포 보호와 기억 증진효능에 대한 세포생물학적 및 동물실험은 수행된 바 없다. 본 연구에서근 황금, 석창포 및 천마의 물추출물이 뇌신경세포의 생장에 미치는 효능, 뇌세포 사멸 억제 활성,그리고 학습과 기억 능력에 유의한 효능이 있는지를 살펴보았다.</p>