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핵심내용

상세내용

연 구 결 과  개 요

 1. 연구배경

  ㅇ 사회적 경쟁이 치열한 현대사회에서 우울증 등 스트레스로 인한 정신질환의 사회경제적 비용은 날로 증가하고 있다. 그러나 스트레스를 받은 사람들 중 일부에서만 이러한 정신질환이 발병하며, 대부분의 사람들은 스트레스에 대해 저항력을 가지고 정상적인 일상생활을 영위한다. 이를 ‘스트레스 저항성 (resilience)’이라 하며 어떤 기전을 통하여 나타나는 것인지에 대한 관심이 높아지고 있다.  

  ㅇ 우울증 환자의 뇌 활동에서 나타나는 특징 중 하나는 좌우 반구의 활성도 불균형으로, 우울증 환자의 왼쪽 전두엽의 경우 정상인에 비해 부피가 줄어들고 활성도가 낮아져 있는 현상이 관찰되었다. 반면 우반구의 경우, 활성도가 높을수록 스트레스 호르몬 레벨이 높아진다는 사실이 보고되어 있다. 그러나 이러한 좌우 반구의 불균형과 스트레스로 인한 우울증 증상 등의 발현이 어떻게 관련되어 있는지는 잘 알려져 있지 않다.

 2. 연구내용

  ㅇ 연구팀은 생쥐에게 만성 사회적 패배 스트레스(Chronic social defeat stress)를 적용한 뒤 이 쥐가 공격자에 대해 보이는 사회적 접근도(social preference)를 측정하여 두 그룹으로 구분하였다. 한 쪽은 사회적 스트레스로 인하여 사회적 접근도가 떨어지고 우울증 증세를 보이는 그룹(susceptible)이고, 다른 그룹은 정상적인 사회적 접근도를 보이는, 저항성을 가진 그룹(resilience)이다. 각 그룹의 쥐에서 내측 전전두엽(mPFC)의 활성도를 측정한 결과, 우울증 증세를 나타내는 쥐들에서는 왼쪽 전전두엽의 활성도가 크게 낮아져 있는 현상이 관찰되었다. 반면 저항성을 보이는 쥐들의 경우 왼쪽 전두엽의 활성이 스트레스를 받지 않은 쥐들과 큰 차이를 보이지 않았다. 오른쪽 전두엽의 경우, 쥐들이 나타내는 행동과는 관계없이 스트레스를 받은 경우 전반적으로 활성도가 높아지는 현상이 관찰되었다.

  ㅇ 사회적 접근도의 감소 등의 우울증 증세가 전전두엽의 좌우 반구 활성도 불균형에 의하여 초래되는지를 검증하기 위하여, 최신 연구 기법인 광유전학(optogenetics)을 도입하여 전전두엽의 활성도를 조절하였다. 473nm 파장의 레이저에 반응하여 신경세포를 활성화시키는 이온 채널인 채널로돕신(channelrhodopsin)을 스트레스를 받은 쥐의 왼쪽 또는 오른쪽 전전두엽에 발현시킨 뒤 빛 자극을 주어 활성도를 높여본 결과, 우울증 증세를 보이는 쥐들의 왼쪽 전전두엽을 자극하자 저항성이 있는 쥐들처럼 사회적 접근도가 증가하는 현상이 관찰되었다. 저항성이 있는 쥐들의 왼쪽 또는 오른쪽 전전두엽에 532nm 파장의 레이저에 의하여 신경 활성을 억제하는 할로로돕신(halorhodopsin)을 주입한 뒤 빛으로 활성도를 감소시킨 경우, 왼쪽 전두엽의 활성도를 감소시켜 불균형을 유도하자 쥐들은 우울증 증세를 보였다. 오른쪽의 경우는 활성화/비활성화와 관계없이 행동 변화가 나타나지 않았다.

  ㅇ 스트레스를 받았을 때 내측 전전두엽의 좌우 반구는 각각 다르게 반응한다. 우측 전전두엽의 경우 행동 변화와 관계없이 스트레스를 받았는지의 여부에 따라 활성도가 증가하는 반면, 좌반구 전전두엽의 활성도는 행동에 직접적인 영향을 미친다. 왼쪽 전전두엽의 활성도가 유지될 경우 스트레스를 받았음에도 불구하고 정상적인 행동을 보이는 반면, 활성도가 감소하여 좌우 반구의 불균형이 나타날 경우 우울증 증세가 나타난다. 기존 연구의 경우 이러한 전두엽의 좌우 불균형과 이상 행동의 관계를 설명할 때 오른쪽의 역할에 초점을 맞추었으나, 본 연구에서는 왼쪽 전전두엽이 행동 변화를 결정하는 주 원인임을 최초로 밝혔다.

3. 기대효과

  ㅇ 본 연구결과는 스트레스에 대한 저항성을 결정하는데 있어 좌반구의 전전두엽이 중요한 역할을 한다는 것을 최초로 밝혔으며, 우울증에서 나타나는 좌/우반구의 불균형을 왼쪽 뇌를 특이적으로 자극하여 해소할 경우 우울증 증상이 치료된다는 새로운 치료방향을 제시하였다. 이는 스트레스로 인한 정신질환의 가역적 회복방법에 대한 가능성을 보여주어 왼쪽을 주 목표료 하는 의료기기 및 약물 개발을 촉진하는데 이용될 수 있을 것으로 보인다.

  ㅇ 스트레스에 대한 반응에 있어 좌/우 반구의 전전두엽이 서로 다른 역할을 한다는 것을 보이고 그 기전을 밝힘으로써 전전두엽이 관여하고 있는 다른 행동이나 기능에서도 이러한 역할 차이가 나타날 수 있다는 가능성을 시사하였고, 앞으로의 연구에 새로운 패러다임을 제시하였다.

연 구 결 과 문 답

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