모든 생명체에게 충족되어야 할 가장 기본적인 필수요건 중 하나는 음식일 것입니다. 배고픔이 어떤 느낌을 말하는지는 누구든지 알 것이라 생각합니다. 그러나 여러분은 우리에게 배고픔을 느끼게 하는 것이 무엇인지 궁금하게 여겨 본 적이 있으십니까? 배고픔은 무엇으로부터 비롯되는 것일까요? '배고픔'이라는 현상은 뇌에서 만들어 내는 적응반응으로 이는 동물로 하여금 에너지 보유량의 감소에 반응하여 적절하게 행동하도록 유도하는 생체신호입니다. 뇌는 체내의 상태와 체외의 환경으로부터 수집되는 단서들을 통합하여 적절한 행동 프로그램 (먹이탐색 및 소화과정)을 설계함으로써 문제해결에 착수합니다.
대체적으로 저희 행동신경생물학 연구실에서는 뇌가 선천적 행동, 특별히 섭식(攝食)행동을 컨트롤하는 메커니즘을 밝히는 데에 연구 초점을 두고 있습니다. 기본적으로 모든 생명체들은 반드시 자신들에게 필요한 영양과 음식물을 조화롭게 섭취하여야 합니다. 따라서 항상성 유지 메커니즘은 신체의 영양 보유량을 감시하며, 이에 대한 정보를 뇌의 섭식(攝食)조절센터로 중계합니다. 그리고 이어서 이 조절센터는 영양부족 문제를 해결하기 위해 식욕과 식욕에 연관된 행동들을 조절하게 됩니다.
비록 신경과학이 인간의 뇌가 신체의 내부에서 어떤 역할들을 수행하는지에 대한 포괄적인 이해를 추구하고 있기는 하지만, 현재의 입장에서 보면 인간의 뇌는 상상할 수 없을 정도로 복잡한 시스템을 갖추고 있습니다. 그러므로 그 대신에 저희 연구실에서는 유전적 조작이 용이한 Drosophila (초파리) 모델 시스템을 이용하여 신체의 물질대사 상태를 감시-결정하는 메커니즘과 신호통합 및 적절한 섭식(攝食)행동에 영향을 미치는 신경경로를 조사하고 있습니다.
Drosophila melanogaster (초파리-학명)는 인간을 연구하기 위한 유용한 모델로서 그 가치가 계속적으로 증명되어 왔습니다. 그러나 초파리는 다른 곤충들을 연구하는 데 더욱 좋은 모델로 활용될 수 있습니다. 곤충의 섭식(攝食)행동은 때에 따라 농작물을 파괴하고 말라리아 등의 치명적인 병원체를 인간에게 감염시키는 재앙을 초래하기도 합니다. 바로 이것이 곤충의 식욕을 조절하는 신경회로에 대한 보다 명확한 이해가 필요한 이유이며, 이를 밝힐 수 있다면 매년 해충들에 의한 약 3천억 달러 (한화로 약 400조 원)의 손실을 절감할 수도 있을 뿐만 아니라 해충들로부터 비롯되는 감염성 질환으로 고통 받는 수백만 인구의 감염 및 사망을 예방할 수도 있을 것입니다.
