[파페츠 회로(Papez Circuit)] 감정과 기억의 연결고리, 구성과 기능

앞서 전두엽, 해마, 편도체 등 뇌의 감정과 기억의 주요 구조물들의 기능에 대해 알아 보았습니다. 많은 분들이 예상하시다시피 뇌는 분리된 해부학적 구조물이 따로 작동하지 않습니다. 서로 연결된 기능으로 영향을 주고 받습니다. 그 대표적인 연결된 기능의 단위가 파페츠 회로입니다. 파페츠 회로는 인간의 감정과 기억이 어떻게 결합하는지를 설명하는 대표적인 감정 회로이자 기억 형성 뇌 구조입니다. 1937년 신경해부학자 제임스 파페츠(James Papez)가 처음 제안했으며, 감정 경험과 기억 저장이 단일 경로가 아닌 변연계 구조 내의 복합적인 뇌 신경 회로를 통해 이루어진다고 주장했습니다. 현대 연구는 파페츠 회로가 해마 시상 연결을 중심으로, 해마, 포르닉스, 유두체, 시상 전핵, 대상회를 잇는 폐쇄형 경로를 구성함을 밝혔습니다. 이는 변연계 감정 처리의 핵심 축이자 감정과 기억의 상호작용을 이해하는 기초 모델로 자리 잡고 있습니다.

파페츠 회로의 발견과 역사적 배경

1937년 제임스 파페츠는 감정 경험이 뇌의 특정 부위에서만 생성되는 것이 아니라, 해마와 시상, 대상회를 연결하는 감정 처리 경로에서 형성된다고 보고했습니다. 당시 그는 해부학적 분석과 동물 실험을 통해 해마 기능과 시상 역할이 감정과 기억 모두에 영향을 준다는 점을 밝혔습니다. 이후 1949년 폴 맥린(Paul MacLean)이 변연계 이론을 확장하면서 파페츠 회로는 변연계 구조 연구의 핵심 개념이 되었습니다. 이 회로는 특히 감정과 기억 관계를 설명하는 최초의 통합 모델로 평가되며, 이후 수십 년간 신경해부학과 인지신경과학의 기반이 되었습니다.

파페츠 회로의 해부학적 구성

파페츠 회로는 해마에서 시작해 포르닉스를 거쳐 유두체로 전달되고, 유두체-시상전핵로를 통해 시상 전핵으로 이동합니다. 이후 대상회를 거쳐 다시 해마로 돌아오는 폐쇄 경로를 형성합니다. 이 구조는 해마 시상 연결을 중심으로 감정 정보를 기억에 각인시키는 핵심 시스템입니다. 1997년 Aggleton과 Brown은 시상 전핵 손상이 기억 장애를 일으킨다는 연구 결과를 발표하며, 파페츠 회로가 장기 기억 전환에 필수적임을 입증했습니다. 각 부위는 고유한 기능을 가지며, 특히 해마는 경험의 맥락을 부여하고 시상은 이를 대뇌 피질로 전달해 기억 형성 뇌 구조의 완전성을 유지합니다.

 

 

감정 처리에서의 파페츠 회로 기능

파페츠 회로는 감정 경험을 단순한 생리 반응이 아닌 인지적 경험으로 확장시키는 역할을 합니다. 대상회는 감정을 의식적으로 인식하고, 시상 전핵은 감정 신호를 대뇌 피질로 전달하는 중계소로 작용합니다. 해마는 감정적 사건을 장기 기억으로 전환하며, 이는 공포나 기쁨 같은 감정이 더 강하게 각인되는 이유가 됩니다. 2001년 LeDoux는 편도체와 해마가 협력해 공포 조건화 학습을 강화한다고 보고했으며, 이는 변연계 감정 처리와 감정 조절 메커니즘의 핵심 근거가 됩니다. 이 과정에서 파페츠 회로는 편도체와 해마 간의 정보 흐름을 조율해 감정 반응과 기억 저장이 유기적으로 작동하게 합니다.

기억 형성과 파페츠 회로의 관계

파페츠 회로는 특히 감정이 결합된 기억의 장기 저장에 중요한 역할을 합니다. 해마는 사건의 공간·시간적 맥락을 구성하고, 시상과 대상회는 이를 대뇌 피질에 전달해 장기 기억으로 고정합니다. 2010년 Vann과 Aggleton의 연구는 시상 전핵 손상이 심각한 기억 장애를 초래한다고 보고하며, 기억 장애 원인 중 하나로 파페츠 회로 손상을 지목했습니다. 강한 감정이 동반된 사건이 더 잘 기억되는 현상 역시 감정 회로 활성화와 관련이 있습니다. 이처럼 파페츠 회로는 기억의 생물학적 기초를 설명하며, 교육·심리치료·법정 증언 연구 등 다양한 분야에서 응용됩니다.

임상적 의미와 관련 질환

파페츠 회로의 손상은 알츠하이머병, 코르사코프 증후군, 측두엽 간질 등 여러 질환과 연관됩니다. 알츠하이머병 초기에는 해마와 포르닉스 위축이 나타나며, 이는 기억 상실의 주된 원인입니다. 코르사코프 증후군은 비타민 B1 결핍으로 유두체와 시상 전핵이 손상되어 심각한 기억 장애를 유발합니다. 2015년 Kim 등은 우울증 환자의 대상회-해마 연결성이 감소했다고 보고했으며, 이는 감정 조절 메커니즘의 저하와 연관됩니다. 또한, 변연계 감정 처리 이상은 불안 장애, 외상 후 스트레스 장애(PTSD) 등에서 공통적으로 관찰됩니다.

현대 신경과학에서의 확장된 파페츠 회로 모델

현대 연구는 파페츠 회로를 해마-시상-대상회로에 국한하지 않고, 편도체, 전전두엽, 측좌핵 등과 연결된 확장형 네트워크로 이해합니다. 2020년 Rolls와 Grabenhorst는 fMRI를 통해 파페츠 회로가 보상 예측, 의사결정, 사회적 행동에도 관여한다고 밝혔습니다. 이는 파페츠 회로가 뇌 구조와 기능의 상호작용 속에서 감정, 기억, 행동 전략 형성까지 포괄하는 메커니즘임을 보여줍니다. 따라서 향후 연구에서는 이 회로를 감정과 기억 관계뿐 아니라 사회성, 학습, 의사결정까지 아우르는 종합적 뇌 네트워크로 분석하는 것이 중요합니다.

 

 

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