미래부와 연구재단은 김정훈 교수가 위험에 대응해 뇌의 반응으로 나타나는 공포행동이 편도체에서 시냅스 가소성으로 인한 공포 기억으로 나타난다는 사실을 입증하고, 이에 대한 행동 메커니즘을 밝힌 것이 높이 평가됐다고 선정 배경을 설명했다. 

시냅스 가소성이란 하나의 신경세포가 다른 신경세포로 신호를 전달할 때 신호의 세기나 전달 효율이 지속적으로 변하는 현상이다.

편도체는 공포에 따른 반응행동과 공포 관련 자극을 학습하는데 필수 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 하지만 편도체 신경회로를 조절하는 억제성 신경 세포군이 너무 작아 연구가 어렵기 때문에 공포기억을 조절하는 신경 세포군의 역할과 조절 메커니즘은 미지의 영역으로 남아 있었다.

그런 가운데 김정훈 교수는 분자생물학적·약리학적·광유전학적 실험을 통해 시냅스 가소성이 공포기억 조절에 중요한 역할을 한다는 사실을 입증하고, 도파민 수용체와 공포기억의 관련 가능성을 제시했다.

도파민 수용체는 주요 신경 전달 물질인 도파민에 반응하는 수용체로 대부분의 동물에서 정신 활동을 조절하는 것으로 알려져 있다.

김 교수가 제시한 매커니즘은 가령 지진의 공포를 경험했다면 지진과 관련이 없어도 지진을 경험했던 당시의 주변 상황이나 시간 등을 떠올릴 수 있으며, 지진이 일어날 수 있다고 생각해 괴로움이나 불안을 겪는 것이 편도체의 시냅스 가소성으로 인한 것이라고 밝힌 것이다.

김정훈 교수는 "이번 연구는 공포 기억을 조절하는 억제성 신경망의 메커니즘을 처음으로 규명한 것"이라며 "공포 기억에 중요한 역할을 하는 것이 시냅스 가소성임을 밝힘으로써 외상 후 스트레스 장애와 같은 신경정신 질환 치료법 개발의 중요한 단서를 제공할 수 있을 것"이라고 말했다.