인간의 감정은 무엇일까요? 감정은 우리 일상을 다채롭게 하는 아주 중요한 요소로, 개인마다 매우 다르고 주관적인 데다가, 사회생활이나 기억과 학습을 포함한 인지 기능 등 다양한 고위 뇌기능에 영향을 줍니다. 일상의 여러 경험들은 우선 시냅스에 일시적인 변화를 일으키지만, 그 경험이 얼마나 자주, 어떤 감정을 얼마나 강하게 일으키는지에 따라 반영구적으로 기억될 수 있게 각인되기도 하고 일정 기간만 기억되기도 하고, 혹은 아예 잊혀 지기도 합니다. 이렇듯 다양한 경험은 그 자체로도 우리 뇌에 변화를 일으킬 뿐 아니라, 감정적 변화와 함께 의사 결정이나 학습과 기억 등 인지 능력, 그리고 여러 사회적 행동에 영향을 끼치는 중요한 요소입니다. 또한 직접적 원인이 무엇이든 일정 범위를 넘어서는 감정 변화나 감정 조절 이상은 우리의 웰빙을 심각하게 위협하기도 합니다. 이렇게 감정이 뇌의 작동의 산물이라는 것은 이미 오랫동안 알려져 왔으나, 구체적인 시냅스와 신경 회로 수준에서의 감정에 대한 이해는 아직도 걸음마 단계에 불과합니다.
이에 본 연구실은 전기생리학적, 약물학적, 분자생물학적, 그리고 광유전학적 접근 방법을 사용하여 세포 수준에서부터, 시냅스, 신경 회로, 그리고 나아가 행동 수준에서 어떻게 감정이, 그리고 사회적, 환경적 사건들이 (예컨대 스트레스와 같은) 우리의 다양한 행동들을 조절할 수 있는지에 대해 연구합니다. 이를 위하여 설치류를 이용, 뇌절편 전기생리학을 기반으로 다양한 행동 검사 및 최신 신경회로 연구 기술 (광유전학, 초소형 형광현미경, 광섬유 광도측정법 등)을 활용합니다. 특히 스트레스가 신경계에 미치는 영향과 감정이 인코딩되는 신경 회로와 감각 처리, 의사 결정, 학습과 기억, 사회 행동 등 다양한 신경 회로와의 상호 작용에 큰 관심을 가지고 있습니다. 더불어 감정의 이상 조절로 생기는 우울증이나 외상후 스트레스 장애와 같은 기분 장애의 시냅스/신경회로적 기반을 밝혀 기분 장애 질환들을 신경생물학적으로 이해하고, 우울이나 불안행동 뿐 아니라 인지기능, 사회성 등 확장된 행동표현형에 대한 분석을 바탕으로 치료기반 마련의 근거를 제시하고, 최종적으로 감정이란 무엇인지 신경회로 수준에서 이해하고자 합니다.
주요연구분야: 감정 장애의 시냅스 기전 (synaptic basis of mood disorders), 감정 조절의 신경회로 (circuit basis of mood regulation), 시냅스 가소성 및 시냅스 말단 다이내믹스 (synaptic plasticity and synaptic vesicle dynamics), 인지 기능 및 사회성의 신경회로 기전 (circuit basis of cognition and sociability), 신경질환의 신경 회로 이상 연구 (circuit dissection of brain diseases)
본 연구실에서 진행했던, 그리고 진행 중인 구체적인 연구 주제와 내용은 다음과 같으며, 한국연구재단 중견연구자지원사업, 뇌원천기술개발사업 그리고 세종과학펠로우십(박호용), BK21 4단계 사업 등의 지원을 받아 수행하고 있습니다.
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- 스트레스의 병태신경생리학 연구
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- Egr2 Modulation in the Medial Prefrontal Cortex Regulates Resistance to Stress-Induced Memory Impairments. Park JC, Ryu H, Kim NH, Jeon YJ, Kang HJ, Choi JS, Chung C#, Han JS#. Eur Neuropsychopharmacol. 2025 Apr 11;96:9-11.
- Distinct Impact of Inflammatory Versus Psychophysiological Stress on Brain-Wide Activation of Melanocortin Receptor 4-Expressing Neurons. Cheon M, Kim W, Chung C#. FASEB J. 2025 Apr 15;39(7):e70527.
- Effect of dynamic interaction of estrous cycle and stress on synaptic transmission and neuronal excitability in the lateral habenula. Kim W, Chung C#. FASEB J. 2024 Dec 15;38(24):e70275.
- Non-Targeted Metabolomics Investigation of a Sub-Chronic Variable Stress Model Unveils Sex-Dependent Metabolic Differences Induced by Stress. Kang S, Kim W, Nam J, Li K, Kang Y, Bae B, Chun KH, Chung C, Lee J#. Int J Mol Sci. 2024 Feb 19;25(4):2443.
- Stress-induced translation of KCNB1 contributes to the enhanced synaptic transmission of the lateral habenula. Ryu H, Kim M, Park H, Choi HK, Chung C#. Front Cell Neurosci. 2023 Dec 13;17:1278847.
- The neural basis underlying female vulnerability to depressive disorders. Kim M, Kim W, Chung C#. Anim Cells Syst (Seoul). 2023 Nov 10;27(1):297-308.
- Lateral Septum Somatostatin Neurons are Activated by Diverse Stressors. An M, Kim HK, Park H, Kim K, Heo G, Park HE, Chung C#, Kim SY#. Exp Neurobiol. 2022 Dec 31;31(6):376-389.
- Brain-wide cellular mapping of acute stress-induced activation in male and female mice. Kim W, Chung C#. FASEB J. 2021 Dec;35(12):e22041.
- REM Sleep Deprivation Impairs Learning and Memory by Decreasing Brain O-GlcNAc Cycling in Mouse. Kim SM, Zhang S, Park J, Sung HJ, Tran TT, Chung C, Han IO#. Neurotherapeutics. 2021 Oct;18(4):2504-2517.
- Elevated O-GlcNAcylation induces an antidepressant-like phenotype and decreased inhibitory transmission in medial prefrontal cortex. Cho Y, Hwang H, Rahman MA, Chung C#, Rhim H#. Scientific Reports. 2020 Apr 24;10(1):6924.
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- 측유상핵을 중심으로 한 우울증 동물모델의 시냅스/신경회로 이상 기전 연구
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- Regulation of Sociability by the Cortico-habenula Pathway in an Animal Model of Depression, Park H, Chung C#. Progress in Neurobiology (accepted)
- Mitogen-activated protein kinase dependent presynaptic potentiation in the lateral habenula mediates depressive-like behaviors in rats. Park H, Ryu H, Zhang S, Kim S, Chung C#. Neuropsychopharmacology. 2025 Feb;50(3):540-547.
- Mu-opioid receptor activation in the habenula modulates synaptic transmission and depression-like behaviors. Park H, Ryu H, Zhang S, Rhee J, Chung C#. Neurobiol Dis. 2024 Aug;198:106543.
- Left-right asymmetric and smaller right habenula volume in major depressive disorder on high-resolution 7-T magnetic resonance imaging.Cho SE, Park CA, Na KS, Chung C, Ma HJ, Kang CK, Kang SG#. PLoS One. 2021 Aug 3;16(8):e0255459.
- Protein kinase C mediates neuropeptide Y-induced reduction in inhibitory neurotransmission in the lateral habenula. Cheon M, Park H, Chung C#., Neuropharmacology. 2020 Dec 1;180:108295.
- Actions of Neuropeptide Y on Synaptic Transmission in the Lateral Habenula. Cheon M, Park H, Rhim H, Chung C#., Neuroscience. 2019 Jul 1;410:183-190.
- Selectively Impaired Endocannabinoid-Dependent Long-Term Depression in the Lateral Habenula in an Animal Model of Depression. Park H, Rhee J, Lee S, Chung C#., Cell Reports. 2017 Jul 11;20(2):289-296.
- Exposure to Stressors Facilitates Long-Term Synaptic Potentiation in the Lateral Habenula. Park H, Rhee J, Park K, Han JS, Malinow R, Chung C#., Journal of Neuroscience. 2017 Jun 21;37(25):6021-6030.
- Temporal variations in presynaptic release probability in the lateral habenula. Park H, Cheon M, Kim S, Chung C#., Scientific Reports. 2017 Jan 20;7:40866.
- Synaptic potentiation onto habenula neurons in the learned helplessness model of depression. Li B*, Piriz J*, Mirrione M*, Chung C*, Proulx CD, Schulz D, Henn F, Malinow R., Nature. 2011 Feb 24;470(7335):535-9.
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- 외상후 스트레스 장애 동물 모델들을 활용한 다양한 뇌 기능 이상 기전 연구 (FKBP5 유전자 결핍 쥐, 공포기억만 특이적으로 잊지 못하는 생쥐모델 등)
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- Altered short-term synaptic plasticity in the paraventricular nucleus of the hypothalamus in FKBP5-deficient mice. Zhang S, Park H, Chung C#. (submitted)
- Sexually Dimorphic Mechanisms underlying Hippocampal Long-Term Depression impairments upon FKBP5 Deficiency. Zhang S*, Kim G*, Park H, Chung C#. (submitted)
- Phospholipase A2 downregulates inhibitory transmission in the amygdala and impairs fear extinction. Park K, Park H, Chung C#. (submitted)
- FKBP5 Deficiency Selectively Impairs NMDAR-Dependent Long-Term Depression via Enhanced Calcineurin Activity: Implications for Stress Resilience. Zhang S, Jeon YJ, Han JS, Park H, Chung C.#, Progress in Neurobiology (under revision)
- Fear conditioning and extinction distinctively alter bidirectional synaptic plasticity within the amygdala of an animal model of post-traumatic stress disorder. Park K, Park H, Chung C#. Neurobiol Stress. 2024 Jan 12;29:100606.
- Interaction Between Glucocorticoid Receptors and FKBP5 in Regulating Neurotransmission of the Hippocampus. Zhang S, Cheon M, Park H, Kim T, Chung C#., Neuroscience. 2022 Feb 10;483:95-103.
- The Impact of FKBP5 Deficiency in Glucocorticoid Receptor Mediated Regulation of Synaptic Transmission in the Medial Prefrontal Cortex. Ryu H, Cheon M, Chung C#., Neuroscience. 2021 Mar 1;457:20-26.
- Differential Alterations in Cortico-Amygdala Circuitry in Mice with Impaired Fear Extinction. Park K, Chung C#. Mol Neurobiol. 2020 Feb;57(2):710-721.
- Systemic Cellular Activation Mapping of an Extinction-Impaired Animal Model. Park K, Chung C#. Front Cell Neurosci. 2019 Mar 19;13:99.
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- 다양한 자폐스펙트럼장애 동물 모델에서의 사회성 결핍 관련 시냅스 이상 기전 연구
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- Early postnatal exposure to bicuculline modulates E/I balance and induces ASD-like behavioral phenotypes in mice. Shin D, Cho E, Park K, Chung C, Kim DH, Jeon SJ, Shin CY. Anim Cells Syst (Seoul). 2025 Apr 28;29(1):264-281..
- Gene-environment interaction counterbalances social impairment in mouse models of autism. Kim JW, Park K, Kang RJ, Gonzales EL, Oh HA, Seung H, Ko MJ, Cheong JH, Chung C, Shin CY. Scientific Reports. 2019 Aug 7;9(1):11490.
- Pharmacological modulation of AMPA receptors rescues social impairments in animal models of autism. Kim JW, Park K, Kang RJ, Gonzales ELT, Kim DG, Oh HA, Seung H, Ko MJ, Kwon KJ, Kim KC, Lee SH, Chung C, Shin CY. Neuropsychopharmacology. 2019 Jan;44(2):314-323.
- Impaired Hippocampal Synaptic Plasticity and Enhanced Excitatory Transmission in a Novel Animal Model of Autism Spectrum Disorders with Telomerase Reverse Transcriptase Overexpression. Rhee J, Park K, Kim KC, Shin CY, Chung C#. Mol Cells. 2018 May 31;41(5):486-494.
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- 인지기능 및 해마 시냅스 가소성의 작동 기전 규명 및 퇴행성 뇌질환 동물 모델의 시냅스 이상 연구
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- Hippocampus-dependent cognitive enhancement induced by systemic gintonin administration. Kim S, Kim MS, Park K, Kim HJ, Jung SW, Nah SY, Han JS, Chung C. J Ginseng Res. 2016 Jan;40(1):55-61.
- Oxytocin Protects Hippocampal Memory and Plasticity from Uncontrollable Stress. Lee SY, Park SH, Chung C, Kim JJ, Choi SY, Han JS. Sci Rep. 2015 Dec 21;5:18540.
- Oral Administration of Gintonin Attenuates Cholinergic Impairments by Scopolamine, Amyloid-β Protein, and Mouse Model of Alzheimer's Disease. Kim HJ, Shin EJ, Lee BH, Choi SH, Jung SW, Cho IH, Hwang SH, Kim JY, Han JS, Chung C, Jang CG, Rhim H, Kim HC, Nah SY. Mol Cells. 2015 Sep;38(9):796-805.
- Learning strategy preference of 5XFAD transgenic mice depends on the sequence of place/spatial and cued training in the water maze task. Cho WH, Park JC, Chung C, Jeon WK, Han JS. Behav Brain Res. 2014 Oct 15;273:116-22.
- Chronic brain inflammation causes a reduction in GluN2A and GluN2B subunits of NMDA receptors and an increase in the phosphorylation of mitogen-activated protein kinases in the hippocampus. Ma J, Choi BR, Chung C, Min SS, Jeon WK, Han JS. Mol Brain. 2014 Apr 24;7:33.
- Increased expression of the receptor for advanced glycation end products in neurons and astrocytes in a triple transgenic mouse model of Alzheimer's disease. Choi BR, Cho WH, Kim J, Lee HJ, Chung C, Jeon WK, Han JS. Exp Mol Med. 2014 Feb 7;46(2):e75.
- Activation of lysophosphatidic acid receptor by gintonin inhibits Kv1.2 channel activity: involvement of tyrosine kinase and receptor protein tyrosine phosphatase α. Lee JH, Choi SH, Lee BH, Hwang SH, Kim HJ, Rhee J, Chung C, Nah SY. Neurosci Lett. 2013 Aug 26;548:143-8.
- NMDA receptor as a newly identified member of the metabotropic glutamate receptor family: clinical implications for neurodegenerative diseases. Chung C. Mol Cells. 2013 Aug;36(2):99-104.
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- 시냅스 전달 과정(시냅스 소포 방출과 유입, 재사용 과정, 시냅스 후 뉴런 수용체 기능 등)과 그 의미에 관한 연구
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- Inositol hexakisphosphate kinase-1 is a key mediator of prepulse inhibition and short-term fear memory. Kim MG, Zhang S, Park H, Park SJ, Kim S#, Chung C#. Mol Brain. 2020 May 7;13(1):72.
- Inositol Pyrophosphate Metabolism Regulates Presynaptic Vesicle Cycling at Central Synapses. Park SJ, Park H, Kim MG, Zhang S, Park SE, Kim S#, Chung C#., iScience. 2020 Apr 24;23(4):101000.
- Temporal variations in presynaptic release probability in the lateral habenula. Park H, Cheon M, Kim S, Chung C#., Scientific Reports. 2017 Jan 20;7:40866.
- nArgBP2 regulates excitatory synapse formation by controlling dendritic spine morphology. Lee SE, Kim Y, Han JK, Park H, Lee U, Na M, Jeong S, Chung C, Cestra G, Chang S#. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Jun 14;113(24):6749-54.
- Decreased Na(+) influx lowers hippocampal neuronal excitability in a mouse model of neonatal influenza infection. Park H, Yu JE, Kim S, Nahm SS, Chung C#. Scientific Reports. 2015 Aug 27;5:13440.
- Synaptic enhancement induced by gintonin via lysophosphatidic acid receptor activation in central synapses. Park H, Kim S, Rhee J, Kim HJ, Han JS, Nah SY, Chung C#. J Neurophysiol. 2015 Mar 1;113(5):1493-500.
- NMDA receptor as a newly identified member of the metabotropic glutamate receptor family: clinical implications for neurodegenerative diseases. Chung C#. Mol Cells. 2013 Aug;36(2):99-104.
- Vesicle dynamics: how synaptic proteins regulate different modes of neurotransmission. Chung C#, Raingo J#. J Neurochem. 2013 Jul;126(2):146-54.
- New perspectives on glutamate receptor antagonists as antidepressants. Chung C#. Arch Pharm Res. 2012 Mar;35(4):573-7.
- Acute dynamin inhibition dissects synaptic vesicle recycling pathways that drive spontaneous and evoked neurotransmission. Chung C*, Barylko B, Leitz J, Liu X, Kavalali ET. J Neurosci. 2010 Jan 27;30(4):1363-76.