[아이뉴스24 정종오 기자] ‘사회적 패배 스트레스(학교폭력·따돌림·괴롭힘 등)’가 스트레스 호르몬을 늘리고 사회성·기억력을 떨어트릴 수 있다는 연구 결과가 동물실험을 통해 확인됐다. 사회적 패배 스트레스가 감정·기억 담당 뇌 부위에서 신경 신호 변화를 일으키는데 청소년기 쥐에서만 나타났다.
연구팀은 청소년기의 사회적 스트레스가 두려움과 감정 조절을 담당하는 뇌 부위의 신경 신호 전달 체계를 지나치게 활성화했을 가능성이 있다고 설명했다. 이러한 뇌 신경망의 변화가 실제 우울과 회피 행동을 유발하는 직접적 원인인지, 혹은 스트레스에 대응하기 위한 뇌의 보상적 방어 기전인지에 대해서는 후속 연구가 필요하다고 전제했다.
한국원자력의학원(원장 임일한) 최재용 박사 연구팀은 반복적 공격과 굴복을 겪는 ‘사회적 패배 스트레스’가 청소년기와 성인기에 서로 다른 신경생물학적 반응을 일으킨다는 사실을 양전자방출단층촬영(PET) 뇌 영상으로 확인했다.
학교폭력이나 따돌림, 직장 내 괴롭힘처럼 다른 사람과 관계에서 되풀이되는 스트레스는 정신건강 문제와 깊은 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 청소년기는 감정을 처리하는 편도체가 급격히 발달한다. 반면 감정을 조절하는 전두엽은 천천히 성숙하는 시기다.
같은 스트레스라도 청소년기와 성인기에 뇌가 다르게 반응할 수 있다. 그동안 살아 있는 뇌 영상을 통해 두 발달 시기를 비교한 연구는 거의 없었다.
연구팀은 청소년기 수컷 쥐 16마리와 성인기 수컷 쥐 14마리를 연령별로 두 그룹으로 나눴다. 한 그룹은 사회적 스트레스를 받은 무리, 다른 그룹은 비교를 위해 그대로 두는 무리(대조군)로 구성했다. 스트레스 무리는 5일 동안 하루 한 번 공격성이 강한 쥐의 우리에 들어가 공격받고 굴복하는 경험을 했다.
사람이 겪는 사회적 스트레스를 동물에서 재현할 때 널리 쓰는 ‘사회적 패배 스트레스’ 실험 방법 중 하나이다. 연구팀은 이후 같은 나이의 두 그룹을 비교해 생리적·행동적 변화와 뇌에 어떤 차이가 생겼는지 살폈다.
생리적·행동적 지표에서는 나이와 상관없이 비슷한 변화가 나타났다. 스트레스 무리는 대조군보다 혈중 스트레스 호르몬 분비가 증가했다. 체중 증가율은 낮았다. 행동 실험에서는 철망 너머 낯선 쥐 곁에 머무는 시간이 짧았다. 새로운 물건을 탐구하려는 경향이 감소했다. 물이 담긴 수조에서 헤엄치지 않고 떠 있는 시간이 길었다.
다른 쥐를 피하고, 기억력이 떨어지고, 어려운 상황에서 가만히 있는 수동적 모습이 두 연령대에서 비슷하게 나타난 것이다.
발달 단계에 따른 차이는 양전자방출단층촬영(PET) 뇌 영상에서 드러났다. 청소년기 쥐에서만 감정과 기억을 담당하는 뇌 부위에서 신경 신호 전달과 관련된 변화가 나타난 것이다.
영상 분석 결과 스트레스를 겪은 청소년기 쥐는 대조군보다 신경세포가 신호를 받아들이는 데 관여하는 특정 수용체(세포 표면에서 특정 신호 물질과 결합해 신호를 받아들이는 단백질, 이번 연구에서는 ‘mGluR5(대사성 글루타메이트 수용체5))’의 활성도가 위협과 두려움을 담당하는 편도체에서 약 26%, 기억을 담당하는 해마에서 약 28% 더 높았다.
대사성 글루타메이트 수용체5에 대한 반응성은 청소년기에만 유독 많이 증가했다. mGluR5는 뇌의 주요 흥분성 신경전달물질인 글루타메이트(Glutamate)에 반응하는 G단백질 연결 수용체(GPCR)의 일종이다.
반면 성인기 쥐에서는 이러한 차이가 없었다. 한편 뇌 포도당 대사량이나 억제성과 세로토닌 신경 수용체에서는 두 연령대 모두 스트레스로 인한 유의미한 변화는 나타나지 않았다.
이번 연구는 겉으로 드러나는 반응이 비슷하더라도 그 기저에서 일어나는 뇌 신경망의 반응은 발달 단계에 따라 확연히 다를 수 있음을 생체 내 뇌 영상으로 입증했다는 데 의미가 있다고 연구팀은 전했다.
최재용 박사는 “뇌 발달 단계에 따라 스트레스가 뇌 신경계에 미치는 영향이 다를 수 있음을 분자 영상으로 직접 확인했다”며 “이번 성과가 연령 특성을 반영한 정신질환 진단법과 맞춤형 치료법 개발의 기초자료가 될 것으로 기대한다”고 말했다.
/정종오 기자(ikokid@inews24.com)