과학자들은 청소년 뇌 발달이 주로 시냅스 가지치기에 의해 주도된다는 기존의 통념에 도전하며, 청소년 뇌가 활발하게 새로운 시냅스 클러스터를 형성한다는 사실을 발견했습니다. 2026년 1월 16일에 발표된 규슈대학교 과학자들의 연구에 따르면 이러한 시냅스 핫스팟은 청소년기에만 나타나며 계획, 추론, 의사 결정과 같은 고차원적인 인지 기능 형성에 중요한 역할을 할 수 있습니다. 연구 결과는 이 과정의 혼란이 정신 분열증과 같은 질환 발병에 기여할 수 있음을 시사합니다.

이 연구는 청소년 뇌 뉴런 내에서 이전에 인식되지 못했던 이러한 시냅스 핫스팟을 식별하고 특성화하는 데 중점을 두었습니다. 연구자들은 첨단 이미징 기술을 사용하여 이러한 클러스터의 형성과 구조를 관찰했습니다. 이 클러스터는 다른 뉴런으로부터 신호를 받는 뉴런의 작은 돌기인 높은 밀도의 수상돌기 가시가 특징입니다. 연구를 이끈 규슈대학교의 이마이 타케시는 이러한 핫스팟이 청소년기에 발생하는 시냅스 가지치기와는 구별되는 강렬한 시냅스 성장 및 정제 기간을 나타낸다고 설명했습니다.

이마이는 "우리의 연구 결과는 청소년기가 불필요한 연결을 제거하는 것만이 아니라는 것을 나타냅니다."라며 "이는 또한 우리가 평생 동안 생각하고 정보를 처리하는 방식에 큰 영향을 미칠 수 있는 강력한 새로운 신경 허브를 구축하는 데 중요한 시기입니다."라고 말했습니다.

이 발견은 뇌 발달과 정신 건강을 이해하는 데 중요한 의미를 갖습니다. 청소년 뇌는 환경적 영향과 스트레스 요인에 특히 취약한 것으로 알려져 있으며, 이 연구는 이러한 요인이 중요한 시냅스 핫스팟 형성을 방해할 수 있음을 시사합니다. 이러한 혼란은 잠재적으로 인지 결핍과 정신 질환 발병 위험 증가로 이어질 수 있습니다.

뇌가 더 중요한 연결을 강화하기 위해 약한 연결을 제거하는 시냅스 가지치기 개념은 오랫동안 청소년 뇌 발달의 결정적인 특징으로 여겨져 왔습니다. 그러나 이 새로운 연구는 이 기간 동안 시냅스 성장과 새로운 연결 형성이 중요하다는 점을 강조합니다. 이는 전통적인 관점에 도전하고 청소년 뇌 발달에 대한 보다 역동적이고 복잡한 그림을 제시합니다.

연구자들은 이러한 시냅스 핫스팟 형성을 조절하는 분자 메커니즘에 대한 추가 조사가 정신 질환에 대한 새로운 치료적 개입 개발로 이어질 수 있다고 믿습니다. 이러한 클러스터가 형성되고 유지되는 방식을 이해하면 청소년기의 인지 발달을 최적화하는 방법에 대한 통찰력을 얻을 수도 있습니다.

향후 연구는 이러한 시냅스 핫스팟 형성에 관여하는 특정 유전자와 단백질을 식별하고 스트레스 및 영양과 같은 환경적 요인이 발달에 미치는 영향을 조사하는 데 중점을 둘 것입니다. 연구팀은 또한 이러한 핫스팟의 혼란과 정신 분열증 및 기타 정신 질환 발병 사이의 잠재적 연관성을 탐구할 계획입니다. 궁극적인 목표는 건강한 뇌 발달을 촉진하고 정신 질환을 예방하거나 치료할 수 있는 표적화된 개입을 개발하는 것입니다.