김정훈 교수팀, 터치스크린 방식 이용한 도박성 게임 동물모델 개발

기질과 환경에 따라 위험 선택행동이 차등적으로 발현됨을 규명

의대 김정훈 교수팀(생리학)이 국내 최초로 쥐들에게 도박성 게임을 성공적으로 학습시키고, 기질에 따른 위험회피 및 위험추구 성향을 분리해내는 데 성공했다. 특히 사람이 사용하는 것과 동일한 터치스크린 방식을 쥐들의 도박성 게임 학습과 접목시켜 논문으로 발표한 것은 세계 최초다.

약물중독뿐만 아니라 도박이나 게임을 삶에 지장이 있을 정도로 지나치게 탐닉하는 행위중독도 사회적으로 큰 문제가 되고 있다. 특히 도박, 게임중독은 폭력성 및 자살 등과 연관성이 높고 그로 인한 사회경제적 손실 또한 매우 크다. 하지만 행위중독에 대한 객관적 진단기술 및 발병 기전에 대한 연구는 매우 부족한 현실이며, 특히 약물중독과 달리 행위중독은 동물모델 개발 자체가 쉽지 않아 제반 연구에 어려움이 있어 왔다.

해외의 경우 쥐를 이용한 도박성 게임 동물모델이 불과 수년전에 처음 개발된 바 있고, 현재까지 세계적으로도 한손에 꼽을 정도로 소수의 연구실에서만 사용되고 있다. 김 교수 연구팀에서는 몇 년간의 자체적인 노력으로 도박성 게임 동물모델을 국내 최초로 보유하게 되었으며, 특히 터치스크린 방식을 접목시켜 마치 사람이 컴퓨터 모니터 앞에서 게임을 하듯이 쥐들도 그와 가장 유사한 모습으로 게임을 할 수 있도록 개량된 모델로 결과를 얻어내는 데 성공했다.

연구팀은 쥐들에게 터치스크린 화면에 빛이 나오는 작은 사각형 모양의 윈도우 4개를 제시하고, 그 중 하나를 선택하도록 훈련시켰다. 쥐들은 각각의 윈도우를 터치할 때마다, 서로 다른 확률로 설탕먹이(보상)를 받거나, 혹은 일시적 게임정지시간(처벌)을 받게 된다. 일정 시간의 학습을 마친 뒤 쥐들에게 4개의 서로 다른 윈도우 중 어느 것을 가장 선호하는지 선택하게 하면, 주어진 시간 동안 가장 많은 양의 보상을 주는 윈도우를 선택하는 위험회피군과 비록 전체 양은 적을지라도 일시적으로 그리고 간헐적으로 한 번에 더 많은 양의 보상이 나오는 윈도우를 선택하는 위험추구군을 구분해낼 수 있게 된다.

연구팀은 더 나아가 쥐들을 홀로 혹은 두 마리씩 쌍으로 구분하여 키우거나, 게임 학습을 마친 뒤 코카인 또는 식염수를 장기간 투여하는 등의 변수를 추가로 도입함으로써 위험선택에 대한 선호도가 어떻게 달라지는지 관찰했다. 그 결과 사전에 식염수를 맞았던 그룹의 쥐들은 기존의 선택을 그대로 고수했으나, 코카인에 노출되었던 그룹의 쥐들은 그 선택의 패턴이 보다 위험을 추구하는 쪽으로 바뀌는 것을 관찰했다. 그러나 매우 흥미롭게도 이러한 선택의 변화는 모든 그룹에서 나타나는 것이 아니었다. 즉, 기질적으로 위험회피 성향을 보이면서 동시 에 홀로 사육되던 그룹의 쥐들에게서는 변화가 없이 본래의 선택을 그대로 유지하는 것으로 나타났다.

이러한 결과는 도박이나 도박성 게임에서 흔히 관찰되는 위험을 추구하는 선택행동이 코카인과 같은 중독성 약물에 의하여 더욱 악화될 수 있음을 보여준다. 더불어 이러한 행동선택의 변화가 기질과 사육환경의 상호작용에 따라 차등적으로 나타날 수 있음을 나타낸다.

김정훈 교수는 “앞으로 보다 많은 정밀한 연구가 요구되지만 이러한 연구결과는 임상에서 중독질환 관련 환자를 대하는 의사의 진단 및 치료의 기준 또한 환자의 기질 및 환경에 따라 맞춤형으로 달라질 수도 있음을 시사해주는 중요한 연구”라고 그 의의를 밝혔다.

본 연구성과는 세계적인 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 7월 18일자 온라인 판에 게재되었으며, 과학기술정보통신부의 지원을 받아 수행됐다.