놀랍게도, 어떤 사건이 일어날 때마다 뇌는 기억력의 사본을 2개 만든다. 하나는 현재를 위한, 또 하나는 장기적인 미래를 위해서....
일본 이화학 연구소 MIT 신경 유전학 연구 센터의 연구에서, 개인의 경험을 모아 저장하는 과정은 뇌의 두 영역이 관여하고 있는 것으로 밝혀졌다. 즉 에피소드 기억은 해마, 장기 기억은 대뇌 피질에 축적된다는 것이다.
지금까지도 기억이 해마에서 점차 대뇌 피질로 전달되어 결국 거기에 보관된다는 설이 존재했다.
예를 들어, 1950년대에 헨리 모레존이라는 남성이 간질 치료를 위해 해마를 포함한 내부 측두엽 절제 수술을 받은 이후, 오래된 것은 기억할 수 있지만 새로운 것을 기억할 수 없게되었다는 사건이 있었다. 이 사례로 보면, 먼저 기억은 해마에 형성되고, 그리고 대뇌 피질에서 저장 되는 것이라 추정되었다.
하지만, 그 메커니즘에 대해서는 지금까지 거의 이해되지 못했었다.
연구팀은 2012년에 엔그램 세포(기억을 저장하는 세포)를 표지하는 방법과 광 유전학을 응용하여, 엔그램 세포를 조작하는 방법을 고안했다. 이번 실험에서는, 이 기술을 이용하여 쥐의 뇌에서 뇌 세포가 자극에 반응하고, 기억이 형성되는 과정을 관찰했다.
그 결과 다음과 같은 기억의 형성 과정이 밝혀졌다.
우선 엔그램 세포가 해마에서 형성되고, 이어서 편도체(공포 기억 관련)와 대뇌 피질의 전두엽 전 피질에 형성된다. 이 단계에서 대뇌 피질의 엔그램 세포는 "미성숙"에서 "자동" 상태이며, 기억을 떠올리는 작업에 사용되지 않는다.
사일런트 인 엔그램 세포는, 해마에 있는 엔그램 세포에서 신경 입력을 받아 2~10일에 걸쳐 "성숙"된다. 동시에 해마의 엔그램 세포는 서서히 자동화 한다. 또한 편도체의 엔그램 세포는 항상 활성 상태다.
따라서 기억이 형성되고 그 즉시는, "해마>대뇌 피질>편도체"라는 경로가 사용되지만, 2주 정도 경과했을 무렵에는 해마가 관여하지 않고, "전두전피질>편도체"라는 경로가 사용된다.
