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핵심내용

내 머리 속 공포기억, 시각자극으로 사라진다
- 기초과학연구원(IBS) 연구진, 외상 후 스트레스 장애(트라우마) 치료하는 뇌 회로 발견 - 
- 네이처에 논문 게재 …정신적 외상 치료 기대 -

□ 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 신희섭 단장 연구팀이 외상 후 스트레스 장애, 일명 트라우마를 치료하는 심리치료 요법의 효과를 세계 최초로 동물실험으로 입증하고 관련된 새로운 뇌 회로를 발견하였다.
 o 과학기술정보통신부(장관 유영민)와 IBS(원장 김두철)는 이번 연구 성과가 세계최고 권위의 학술지 네이처(Nature, IF 41.577) 온라인 판에 2월 14일 새벽 3시(한국시간) 게재되었다고 밝혔다.
 
□ 연구진은 고통스러웠던 상황의 기억으로 인해 공포반응을 보이는 생쥐에게 좌우로 반복해서 움직이는 빛 자극(양측성 자극)을 주었을 때, 행동이 얼어붙는 공포반응이 빠르게 감소하는 것을 발견했다.
   * 안구운동 민감소실 및 재처리 요법(EMDR) : 외상 후 스트레스 장애 치료에 사용되는 심리치료 요법 중 하나. 환자가 공포기억을 회상하는 동안 눈동자를 좌우로 움직이게 만드는 시각적 운동을 동반해 정신적 외상을 치료한다.
 o 시간이 지난 후나 다른 장소에서 비슷한 상황에 처할 경우에도 공포 반응이 재발하지 않는 것을 확인하였으며, 뇌 영역 중 공포기억과 반응에 관여하는 새로운 뇌 신경회로도 발견하였다.
 
 o 행동/관찰 실험, 신경생리학 기법 등을 통해 공포반응 감소 효과는 시각적 자극을 받아들인 상구(안구운동과 주위집중 담당)에서 시작해 중앙 내측 시상핵(공포기억 억제 관여)을 거쳐 편도체(공포 반응 작용)에 도달하는 신경회로에 의해 조절된다는 사실을 확인하였다.
   * 상구→중앙 내측 시상핵→편도체로 이어지는 신경회로를 광유전학 기법으로 강화하자 공포반응 감소 효과가 강하게 나타나고, 반대로 억제하자 공포 반응 감소 효과가 사라졌다.
 
□ 이번 연구는 경험적으로만 확인된 심리치료 기법 효과를 동물실험으로 입증함으로써 외상 후 스트레스 장애 치료법의 과학적 원리를 밝혔다는데 의의가 있다.
 o 정신과에서 활용되는 심리치료법의 효과를 동물실험으로 재현한 것은 이번이 처음이다. 공포기억을 회상하는 동안 좌우로 움직이는 빛이나 소리 등이 반복되면 정신적 외상이 효과적으로 치료된다는 사실은 기존에도 보고된 바 있었으나 원리를 알 수 없어 도외시되는 경우가 있었다.
 
□ 신희섭 기초과학연구원 인지및사회성연구단장은 “외상 후 스트레스 장애는 단 한 번의 트라우마로 발생하지만 약물과 심리치료에는 오랜 시간이 필요하다”며 “앞으로도 공포기억 억제 회로를 조절하는 약물이나 기술을 개발하는 연구에 집중해 외상 후 스트레스 장애를 쉽게 치료하는데 기여할 것”이라고 밝혔다.

상세내용

논문명 : Neural circuits underlying a psychotherapeutic regimen for fear disorders

저자

백진희(공동 제1저자, IBS/KAIST), 이석찬(공동 제1저자, IBS), 조태섭(IBS), 김성욱(IBS), 김민수(IBS), 윤용우(IBS), 김고근(IBS), 변준원(IBS/UST), 김상정(SNU), 정재승(공동교신저자, KAIST), 신희섭(공동교신저자, 연구책임자, IBS)

1. 연구배경

  ㅇ 외상 후 스트레스 장애는 단 한 번의 트라우마로부터 발생하기도 하며, 반면에 이를 치료하기 위해서는 오랜 기간의 약물치료와 심리치료가 필요하다. 동물에서의 공포기억 소거 모델에서는 억제되었던 공포기억이 다시 나타나는 현상을 오래전부터 확인하였으며, 최근에는 공포기억만을 선택적으로 지우는 방법을 통해 이를 극복하였다. 하지만 이 과정에서 사용된 화학물질들은 사람을 대상으로 사용할 수 없다.

  ㅇ 정신적 외상 치료에 사용되는 안구운동 민감소실 및 재처리 요법에서는 공포기억을 회상하면서 안구를 좌우로 움직이는 등의 양측성 자극을 동시에 제시한다. 하지만 이러한 심리치료가 어떻게 정신적 외상을 치료하는지 그 원리는 알려지지 않았으며, 따라서 더 효과적인 치료법을 개발하기 위해서 필요한 요소가 무엇인지 밝혀지지 않았다.

 2. 연구내용

  ㅇ 연구팀은 생쥐의 공포기억 소거 모델에서 좌우로 움직이는 양측성 시각 자극을 줄 수 있는 장치를 개발하였으며, 이를 이용하여 실제로 양측성 자극이 공포반응을 감소시키는 현상을 확인하였다.

  ㅇ 연구진은 기존에 안구운동 및 주의집중을 담당하는 뇌 영역으로 알려졌던 상구 부위가 이러한 효과를 매개할 것이라는 가설을 세웠으며, 실제로 양측성 자극의 효과가 상구의 신경세포 활동과 상관관계가 있음을 보였다.

  ㅇ 상구는 중앙 내측 시상핵으로 신호를 보내는 것으로 알려져 있다. 연구진은 광유전학 기법을 이용하여 상구에서 중앙 내측 시상핵으로 가는 신경회로를 선택적으로 자극하거나 억제할 수 있었다. 실험 결과 양측성 자극의 공포반응 감소 효과가 이 신경회로를 통해 이루어진다는 사실을 밝혀내었다.

  ㅇ 연구진은 기존 논문에서 중앙 내측 시상핵이 공포기억 소거에 관여한다 사실을 보고하였는데, 그 원리는 알려지지 않았다. 이번 연구에서 연구진은 중앙 내측 시상핵이 앞먹임 억제 회로를 통해 편도체의 활동을 억제할 수 있음을 보였으며, 이 회로의 강화가 오랫동안 공포반응을 소거할 수 있음을 확인하였다.

  ㅇ 결론 : 공포기억 소거 과정에서 양측성 자극은 상구 뇌 영역을 자극하며, 중앙 내측 시상핵을 거쳐 결과적으로 공포반응을 관장하는 편도체의 활동을 억제한다. 이 결과는 심리치료 효과를 매개하는 새로운 신경회로를 처음으로 밝혔다는데 의의가 있다.

3. 기대효과

  ㅇ 이번 연구는 그동안 원리를 모르고 사용하고 있었던 심리치료의 효과를 매개하는 뇌 회로를 처음으로 밝혔다는 데 의의가 있다. 이를 이용하면 외상 후 스트레스 장애 치료의 효과를 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다.
  ㅇ 기존에 안구운동 및 주의집중을 담당하는 것으로 알려졌던 뇌 영역의 활동이 공포반응을 담당하는 뇌 영역을 억제할 수 있다는 사실을 처음으로 보고하였다. 앞으로 공포반응을 조절하는 뇌의 기작을 밝히는데 기여할 것으로 기대한다.

...................(계속)

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