일본 대지진과 외상 후 스트레스 극복

일본 대지진이 발생한지 한 달여가 지났지만 30차례가 넘는 여진이 이어지면서 불안감이 좀처럼 가시질 않고 있다. 일본 대지진과 같이 심각한 사건을 경험한 사람은 그 여파로 외상 후 스트레스 장애에 걸릴 확률이 높다.

외상 후 스트레스 장애를 겪는 사람들은 자주 극심한 공포 반응을 나타낸다. 예를 들어 지난달 11일 규모 9.0의 대지진을 경험한 뒤 외상 후 스트레스 장애를 앓는 사람은 작은 여진에도 그 때의 공포를 떠올리며 괴로움에 휩싸이게 된다.

외상 후 스트레스 장애, 비슷한 사건 재경험-끔찍한 사건 기억

외상 후 스트레스 장애의 또 다른 예로 미국 9.11 사태를 꼽을 수 있다. 9.11 사태 이후 외상 후 스트레스를 겪는 사람들은 단지 비행기의 모습이나 높은 빌딩을 보는 것만으로도 처음의 스트레스 상황을 떠올릴 수 있으며, 회피하고 싶은 끔찍한 기억을 떠올린다.

때때로 이렇게 일반화된 공포 반응은 매우 강하게 작용해 사람들이 자신의 집에 돌아가기를 꺼리게 만들기도 한다. 집에 있는 모든 것들이 안 좋은 기억을 떠올리게 할 수 있기 때문이다.

물론 큰 사고를 당했다고 모두 외상 후 스트레스 장애를 겪는 것은 아니다. 정상적인 사람들은 비록 9.11 사태를 겪었더라도 하늘을 비행하는 비행기를 보면 ‘이 비행기는 9.11과는 전혀 다른 상황의 비행기’라는 점을 구별한다. 이에 따라 정상적인 행동을 한다. 반면 외상 후 스트레스 장애를 겪는 사람은 하늘의 비행기를 보면 9.11의 기억을 떠올리며 패닉에 가까운 반응을 보일 수 있다.

‘패턴 구별(pattern separation)’은 비슷한 장소, 사건, 경험을 구별하는 인지과정을 말한다. 패턴 구별 과정은 학습에 매우 중요하다. 패턴 구별을 통해 우리는 무엇이 새로운 것이고 친숙한 것인지를 알 수 있기 때문이다.

패턴 구별, 비슷한 장소-사건-경험 구별 인지과정

만약 어떤 것이 친숙하다면 다음 단계의 정보로 넘어갈 수 있다. 만약 어떤 것이 새롭다면 그것을 새로운 것으로 인식하고 의미를 부여할 수 있다. 미국 컬럼비아대 르네 한(René Hen) 연구팀은 패턴 구별과 외상 후 스트레스와 관련한 흥미로운 연구결과를 최근 발표했다.

연구팀은 성인 생쥐 해마의 뉴런(신경세포) 생성을 자극하는 새로운 기술을 개발해 쥐의 인지 기능의 일부가 향상됐음을 증명했다고 과학저널 ‘네이처(Nature)’ 최신호에 보고했다.

새로운 신경세포가 생성되는 것을 ‘뉴러제네시스(Neurogenesis)’라고 부른다. 과학자들은 그간 성인의 뇌는 뉴런이 소실되지만 생성되지는 않는다고 믿어왔다. 하지만 최근의 연구보고에서 성인의 뇌에서도 새로운 뉴런이 생성됨이 밝혀졌다.

새로운 뉴런은 정기적으로 생성될 뿐만 아니라 이들 새롭게 생성된 뉴런들은 뇌의 기능에 기여하는 것으로 보고됐다. 최근 몇 년 동안 일군의 과학자들은 성인 뇌의 뉴러제네시스를 촉진하는 것이 인지와 감정에 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구를 수행했다.

현재까지 이에 대한 연구는 운동, 주변 환경과 같은 ‘개입’에 의존하는 것으로 나타났다. 개입은 성인 해마의 뉴러제네시스를 증가할 뿐만 아니라 뇌의 수많은 다른 기능에도 영향을 미친다.

연구팀은 성인 쥐의 해마에서 새롭게 생성된 뉴런의 대부분을 죽이는 유전자의 발현을 억제하도록 생쥐를 유전공학적으로 조작했다. 이로 인해 새롭게 생성된 뉴런들은 보다 많이 생존할 수 있게 됐다. 해마는 학습과 기억에 관여하는 뇌의 영역이다.

뉴러제네시스, 패턴 구별 학습 작업에 긍정적

연구팀은 해마의 성인 뉴런생산이 패턴 구별을 포함하는 학습 작업에 영향을 미친다는 점을 발견했다. 이들 생쥐들은 단지 성인 뉴런을 조금 더 갖고 있을 뿐 그 이외에는 뇌의 어떤 변화도 없다. 한 박사는 “생쥐들은 기본적으로 비슷한 정황 사이에서 구별해야 하는 작업들을 보다 더 잘 학습하는 것으로 나타났다”고 말했다.

생쥐들은 이전에 전기 충격을 경험한 방과 이와 비슷하지만 안전한 것으로 경험한 두 가지 비슷한 환경을 구별할 수 있는지에 대한 실험에서 향상된 수행능력을 보였다. 한 연구팀의 기존 연구에서 성인 뉴러제네시스를 막는 것은 생쥐들이 항우울증 치료에 반응하지 못하도록 하는 것으로 나타난 바 있다.

이번 연구에서 새로운 뉴런을 생산하는 것이 항우울 효과를 즉각적으로 나타내지는 않았다. 하지만 생쥐들에게 운동을 하게 했을 경우 이들 생쥐들은 향상된 수행능력을 보였다. 이는 운동과 같은 환경자극이 뉴러제네시스와 조화를 이룬다는 점을 의미한다.

연구팀에 따르면 뉴러제네시스를 조작하는 초기의 전략은 넓고 덜 특이적이다. “초기 방법들은 뉴러제네시스를 자극할 뿐만 아니라 뇌의 다른 기능에도 영향을 끼쳐 연구의 결과가 뉴러제네시스에 기인한 것인지 또 다른 요인에 기인한 것인지 정확히 구별할 수 없는 한계가 있다”고 한 박사는 지적했다.

초기의 뉴러제네시스를 촉진하는 기존의 방법과는 달리 연구팀의 방법은 다양한 학습에 영향을 끼치지 않는다. 연구팀의 방법은 패턴 구별을 요구하는 특별한 작업에만 한정됐다.

패턴 구별은 학습뿐만 아니라 외상 후 스트레스 장애, 공황 장애를 포함하는 불안 장애에도 중요하다. 외상 후 스트레스 장애는 끔찍한 사고를 겪은 이후 그와 비슷한 상황에 처하면 끔찍했던 기억이 떠올라 공포감을 느끼는 것인데 패턴 구별은 비슷한 장소, 사건, 경험 등을 구별하는 것이기 때문이다.

뉴러제네시스 촉진, 외상 후 스트레스 장애 극복 기대

때문에 패턴 구별을 향상하기 위해 뉴러제네시스를 촉진하는 것은 불안 장애를 겪는 사람들의 치료에 기여할 수 있다. 연구팀의 방법이든 다른 방법을 사용하든 패턴 구별을 강화하는 것은 또한 치매와 같이 학습 결핍을 나타내는 사람들에게도 유용할 수 있다. 기 연구에서 패턴 구별은 정상적인 노화과정에서 점점 쇠퇴하는 것으로 보고됐다.

연구팀은 이번 실험에서 뉴러제네시스를 촉진하도록 사용한 유전적 전략이 약학적으로 응용될 수 있으며 잠재적으로 패턴 구별 결핍을 되돌릴 수 있는 신약개발로 이어질 것으로 기대했다. 이러한 의약품의 한 종류로 ‘BAX 억제제’라는 것이 있다. BAX 억제제는 세포 죽음을 막는 역할을 한다.

논문의 제1저자인 사헤이 박사는 “이러한 의약품은 우리가 유전조작을 한 것과 기본적으로 동일한 일을 수행한다”며 “젊은 뉴런들이 정상적인 상황에서 겪는 세포 자살을 억제함으로써 뉴런들이 생존할 수 있는 것”이라고 덧붙였다.

어떤 BAX 억제제는 중풍 연구를 위해 개발됐다. 이 BAX 억제제 또한 뉴런들이 죽는 것을 방지한다. 연구팀은 생쥐를 대상으로 BAX 억제제 실험을 조만간 수행할 계획이다. 만약 생쥐실험에서 BAX 억제제가 인지적 기능향상에 도움이 된다는 점이 증명된다면 인간에서도 인지적 기능향상에 도움이 될 수 있을지 판단하기 위한 임상실험 단계로 진척될 예정이다.

이성규 객원기자 | henry95@daum.net 저작권자 2011.04.14 ⓒ ScienceTimes