서울대학교 의과학과 신경생리 실험실은 신경 가소성(neural plasticity)의 세포 및 분자 기전과 이의 이상이 유발하는 다양한 뇌 질환을 심층적으로 연구하는 국내 최고 수준의 연구실입니다. 본 연구실은 학습과 기억, 만성 통증, 자폐증, 조현병 등 신경정신질환의 병태생리를 규명하고, 신경 가소성 조절을 통한 새로운 치료 전략 개발을 목표로 하고 있습니다. 연구실은 소뇌 퍼킨지 세포, 해마 Schaffer-collateral 경로 등 다양한 뇌 영역의 신경회로를 중심으로 내재적(intrinsic) 및 시냅스(synaptic) 가소성의 변화가 기억과 운동학습, 감정 조절 등 고차원 뇌 기능에 미치는 영향을 다각도로 분석합니다. 특히, 퍼킨지 세포의 내재적 흥분성 변화와 시냅스 가소성의 상호작용이 공포 기억, 운동 기억 등 다양한 기억 기능의 조절에 어떻게 기여하는지 밝히고 있습니다. 이러한 연구는 mutant 생쥐, brain slice, 배양 신경세포 등 다양한 실험 모델과 patch clamp, Ca2+ imaging, confocal microscopy, in vivo field recording, PET/two-photon imaging 등 첨단 생리학적·분자생물학적 기법을 통합적으로 활용하여 이루어집니다. 또한, viral vector, single cell type transcriptome analysis, optogenetics 등 최신 유전자 및 세포 조작 기술을 적극 도입하여 신경회로의 기능적 변화를 정밀하게 측정하고 있습니다. 본 연구실은 RASopathy(예: Noonan syndrome, NF1 등) 및 신경발달장애와 연관된 학습장애의 분자 기전을 규명하고, 이를 치료하기 위한 전략을 개발하는 데에도 주력하고 있습니다. Ras-Erk 신호전달 경로의 이상이 뇌 신경회로 및 시냅스 기능에 미치는 영향을 다각도로 분석하며, 약물처치나 유전자 교정 등을 통해 인지장애의 개선 가능성도 함께 탐구합니다. 이처럼 신경 가소성의 정상적 조절과 그 이상이 뇌 기능 및 질환에 미치는 영향을 체계적으로 규명함으로써, 본 연구실은 뇌 질환의 조기 진단, 예후 예측, 맞춤형 치료법 개발에 중요한 기초 자료를 제공하고 있습니다. 궁극적으로 신경생리 실험실은 뇌과학 및 의생명과학 분야의 혁신적 연구를 선도하며, 신경정신질환 환자들의 삶의 질 향상에 기여하고자 합니다.