박정환 연구실은 분자신경생물학을 기반으로 뇌의 신경회로와 시냅스 가소성에 대한 심층적인 연구를 수행합니다. 특히, 해마-전전두피질-복측피개영역(VTA) 등 주요 뇌 영역 간의 상호작용과 신경회로의 동적 변화가 학습과 기억, 인지 유연성에 미치는 영향을 집중적으로 탐구하고 있습니다. 이를 위해 다양한 동물 모델과 전기생리학적 기법, 분자생물학적 분석을 활용하여 뇌 회로의 기능적 특성과 분자적 조절 기전을 규명합니다. 연구실은 신경세포 간의 시냅스 가소성, 즉 시냅스의 강도가 경험에 따라 변화하는 현상에 주목하고 있습니다. 시냅스 태깅과 캡처, 단백질 합성 조절, 신경전달물질 신호전달 경로 등 다양한 분자적 메커니즘을 밝히기 위해 최신 유전자 조작 기술과 이미징, 행동 분석을 접목하고 있습니다. 이를 통해 학습과 기억의 형성, 유지, 소멸 과정에서 나타나는 신경회로의 변화와 그 분자적 기반을 체계적으로 해석하고 있습니다. 이러한 연구는 신경정신질환, 치매, 수면장애 등 다양한 뇌질환의 병태생리 이해와 치료 전략 개발에 중요한 기초 자료를 제공합니다. 박정환 연구실의 분자신경생물학적 접근은 뇌 기능의 근본 원리를 밝히고, 인지기능 저하 및 신경계 질환의 조기 진단과 맞춤형 치료법 개발에 기여할 것으로 기대됩니다.

본 연구실은 사회적 경험, 환경 변화, 수면 등 다양한 외부 요인이 뇌의 인지기능과 유연성에 미치는 영향을 신경생리학적으로 규명하는 데 주력하고 있습니다. 특히, 새로운 환경에 대한 적응 과정에서 나타나는 뇌파(세타파) 동역학, 신경회로 간 동기화, 도파민 신호전달의 역할을 집중적으로 연구하고 있습니다. 이를 통해 인지 유연성 향상 및 인지기능 저하의 신경생리학적 원인을 밝히고자 합니다. 연구실은 작업기억, 학습, 기억력 유지 등 고차원적 인지기능이 전전두피질, 해마, 복측피개영역 등 뇌의 특정 회로에서 어떻게 조절되는지 다양한 실험적 접근법을 통해 분석합니다. 행동실험, 전기생리학, 약물처리, 분자생물학적 기법을 통합적으로 활용하여, 뇌 회로의 기능적 변화와 그에 따른 인지행동의 변화를 정량적으로 측정하고 있습니다. 또한, 특발성 렘수면행동장애 등 신경정신질환 모델을 이용해 질환 관련 인지기능 저하의 메커니즘도 심층적으로 탐구합니다. 이러한 연구는 인지기능 저하를 동반하는 다양한 신경정신질환의 조기 진단 및 치료법 개발에 중요한 기초를 제공합니다. 더 나아가, 사회적 자극이나 환경 변화가 뇌 건강에 미치는 긍정적 영향을 과학적으로 입증함으로써, 뇌 건강 증진 및 예방의학적 접근에도 기여할 수 있습니다.