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 작성자 |
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이동윤 |
작성일 |
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2013.07.28 |
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신경전달 물질들, 그 놀라운 효과들(1) |
우리의 삶의 과정에는 생존력을 높이고 멋지고 강한 유전자를 후손에 전하기 위해 항상 무언가를 취사선택하고 경험을 통해 안전을 확보해야 한다. 그 과정에서 사람이나 대상, 심지어 심리적 상태까지도 무엇을 피하고 무엇을 취해야 하는지 정확하게 결정해야 한다. 자긍심을 추구하는 반면 수치는 피하려고 한다.뇌 전체로 볼 때, 이것은 단순하지만 효과적으로 무엇을 해야 할지를 매 순간 알려주는 방법이 된다.즐거운 당근은 취하되 불괘한 채찍은 피하는데, 뇌에 존재하는 중요한 신경화학물질들에 의해 좌우된다.
뇌 속의 신경활동에 영향을 미치는 신경화학 물질들에는 우선 일차적인 신경전달물질, 신경조절물질, 신경펩티드와 기타 신경화학물질로 나눌 수 있다.
첫째, 일차적 신경전달 물질에는 글루타메이트(glutamate)와 가바(GABA)가 있다. 글루타메이트는 수용하는 뉴련을 흥분시키는 역할을 하며, 가바는 수용하는 뉴런을 억제시킨다.
미국 설크 생물학연구소 스테픈 하이네만 박사 팀은 쥐 실험을 통해 뇌 신경전달물질 ‘대사성 글루타민산염 수용체5(mGluR5)’을 제거한 쥐와 그렇지 않은 쥐를 대상으로 미로실험을 한 결과 이 물질이 학습한 것을 잊는 ‘망각’ 과정에 중요한 역할을 하는 것을 발견했다. 유전적으로 mGluR5를 만들어내지 못하는 쥐에게 공포를 느끼게 하는 소리로 겁을 줬다. 보통 쥐는 소리가 계속 들려도 위험 상황이 발생하지 않으면 곧 그 소리에 둔감해지지만 mGluR5가 없는 쥐는 계속 공포에 시달렸다. 또 mGluR5가 없는 쥐와 그렇지 않은 쥐를 대상으로 미로에서 탈출하기 훈련을 여러 번 시도해서 미로에서 빠져 나오는 방법을 쥐들은 익혔다. 그러나 미로의 구조를 바꾸자 보통 쥐들은 처음엔 헷갈려 했지만 곧 예전의 기억을 잊고 새 탈출구를 찾았지만, mGluR5가 없는 쥐들은 옛 기억을 잊지 못해 계속 ‘옛날 길’ 주변만 맴돌았다. 하이네만 박사는 “공포를 경험한 사람은 이를 잊어야 하는데 잘 못 잊어 고통을 겪을 수 있다”며 “우리가 ‘망각’ 능력에 영향을 줄 수 있는 약을 개발한다면 전쟁에서 돌아온 군인들처럼 공포스러운 경험을 한 사람의 기억을 잊게 도와줄 수 있을 것”이라고 말했다.
미국 하버드대 의대 칭천 통 박사팀은 신경전달물질의 하나인 ‘감마 아미노부틸릭산(GABA, gamma-aminobutyric acid)’이 제대로 분비되지 않도록 만든 ‘변형쥐’와 정상적인 쥐를 대상으로 실험한 결과, 두 실험용 쥐에게 일반 음식을 먹였을 때는 몸무게 변화에 큰 차이가 없었지만, 고지방 위주의 음식을 먹였을 때는 정상적인 쥐는 살이 쪘지만 변형쥐는 정상적인 쥐보다 살이 덜 찐 것으로 나타났다. 연구진은 이 결과는 변형쥐가 에너지를 더 빨리 태웠기 때문이라고 설명했다. GABA는 식욕에도 영향을 끼쳤는데, 식욕을 증진시키는 그렐린 호르몬을 주입했을 때 정상적인 쥐는 음식 섭취량이 늘었지만 변형쥐는 음식 섭취량에 변화가 거의 없었다. GABA는 포유류의 뇌에서만 분비되고 과일이나 현미 등의 곡류에 많이 들어 있으며, 뇌 세포의 대사기능을 촉진한다. 혈압저하 이뇨작용 외에 중추신경을 억제해 신경을 안정시키고 불안감을 줄이는 것으로 알려져 있다. 통 박사는 “이 연구로 비록 동물실험이지만 GABA의 분비를 억제하면 비만치료에 효과가 있다는 것을 알 수 있다”고 말했다.
둘째, 신경조절물질은 신경전달물질이라 불리기도 하는데, 일차적 신경전달물질에 영향을 미친다. 이 물질들은 뇌 속에 광범위하게 방출되어 있기 때문에 그 영향력이 강력하다. 여기에는 가장 잘 알려진 것이 세로토닌(serotonin), 도파민(dopamine), 노르에피네피린(norepineprine)과 아세틸콜린(acetylcholine)이다. 세로토닌은 기분, 수면 그리고 소화를 조절하며 대부분의 항우울제는 세로토닌의 효과를 증폭시키기 위한 목적으로 사용된다. 도파민은 보상과 주의와 관련이 있으며 접근행동을 촉진시키기도 하며, 노르에피네피린은 경계심과 환기심을 유발하고, 아세틸콜린은 각성과 학습을 촉진한다. 도파민은 뇌 세포 사이 신호를 전달하는 화학물질로 운동 조절이나 호르몬 조절뿐 아니라 감정, 동기 부여, 욕망, 쾌락, 의욕, 수면, 인식, 학습 등에 영향을 미친다. 도파민이 적당하게 분비되면 행복감을 주지만 과다하게 분비되면 조울증이나 정신분열증을 일으킨다. 반대로 도파민의 분비가 줄어들면 우울증을 일으킨다.
캐나다 토론토대 니콜 프라삭리더 박사팀이 기상청 자료와 비교해보니 세라토닌의 양이 가장 적었던 날과 햇빛의 양이 가장 적은 날은 일치했다. 평소 햇빛을 자주 보는 사람들은 세라토닌이 많이 분비돼 긍정적이고 활동적이지만 햇빛을 보는 날이 줄어들면 세라토닌 분비도 적어져 우울증에 빠지기 쉬웠다. 세라토닌은 행복감을 느끼게 하고 힘든 일을 겪었을 때 이를 극복하게 만들어주는 신경전달 물질로 프라삭리더 박사는 “이 연구 결과는 햇빛이 많이 드는 적도 근처의 사람들이 북극이나 남극지방에 사는 사람들보다 더 낙천적이고 더 행복하다고 느끼는 이유를 설명해준다”고 말했다. 세라토닌의 분비가 감소하면 술이 더 당기고 취할 가능성이 커진다. 장마철에는 뇌의 전반적 기능이 떨어지므로 조금만 마셔도 평소보다 더 취할 수 있다. 또 장마철에 몸의 생체시계가 흐트러져 평생 불면증으로 고생하는 사람도 있다.
의료 전문가들은 “장마철에는 스트레스가 심해져 스트레스 조절 호르몬인 코르티솔이 많이 분비되고 식욕을 억제하는 렙틴이 적게 분비돼 식욕이 늘 수 있다”면서 “비가 오면 운동 장소가 마땅치 않고 활동량이 줄어드는 데다 식욕까지 늘기 때문에 다이어트에 실패하기 쉽다”고 말했다.
미국 뉴욕주립정신의학연구소 다이아나 마르티네즈 박사팀은 건강한 사람 14명의 뇌를 양전자단층촬영(PET)으로 분석하고 그들의 사회적 지위와 지지도를 조사한 결과, 사회적 지위는 보상-만족과 관련된 뇌 부분인 선조체라고 불리는 영역에서 도파민 D2/D3 수용체의 밀도와 관계있었는데, 도파민 수용체는 말 그대로 뇌에서 분비된 신경전달물질 도파민을 받아들이는 부분이다. 도파민 수용체의 수치가 높은 사람은 사회적 지위가 더 높았으며 반대로 도파민 수용체의 수치가 낮은 사람은 사회적 지위가 낮았다. 연구진은 “사회적 지위가 더 높은 사람은 선조체에서 도파민이 더 많이 나오기 때문에 생활 속에서 보상과 자극을 더 잘 찾을 수 있다”며 “D2 수용체의 수치가 더 높은 사람들은 동기부여가 더 잘되고 사회적 상황에 더 시간을 투자한다”고 설명했다.
이스라엘 텔아비브대의 신경과학자 탤마 헨들러 연구팀은 15명을 대상으로 공포영화의 거장 히치콕 감독 영화에 나오는 음악을 듣는 동안 기능성 자기공명영상(fMRI) 장치로 뇌를 살펴본 결과 눈을 감았을 때 뇌의 편도(두려움과 관련된 부위)가 더 활성화됐다. 특히 위협에 반응해 신경전달물질인 노르아드레날린을 분비하는 뇌간 특정부위와 감정제어를 하는 복측 전전두엽도 활성화됐다. 하지만 일반적인 음악을 듣거나 완전히 어두운 곳에서 공포영화음악을 들었을 때는 특별한 변화가 없었다. 눈을 감으면 시각정보는 차단할 수 있지만 음향효과에 더 예민하게 반응한다고 한다. 영화 제작자는 긴장을 고조시키기 위해 음향효과에 더 신경 쓴다. 심장박동수보다 약간 빠를 때까지 소리의 박자를 조금씩 빨리 변화시키고 갑자기 소리를 줄였다가 끔찍한 장면에 소리를 ‘꽝’ 내보내 놀라게 한다. 무섭다면 두 눈을 부릅뜨고 영화를 직시하는 게 낫다. 되풀이해서 공포영화를 즐기다 보면 건강에 해를 입을 수도 있다.
경희대 동서신의학병원 내과 고창남 교수에 의하면, 콩 속에 많이 함유된 레시틴 성분은 뇌 신경전달물질인 아세틸콜린의 원료가 되기 때문에 뇌 기능 회복에 도움을 주며, 단백질 성분이 많아 위장을 편하게 해 주면서 혈액순환을 촉진시켜 혈압 조절에 도움이 되며, 혈관이 막혀 쓰러지는 뇌경색 환자들에게 확실히 도움이 된다. 검정콩에는 녹황색 채소나 포도처럼 항산화물질 안토시아닌 성분이 풍부하기 때문에 뇌 건강에 좋다. 혈관이 막혀 쓰러진 적이 있는 사람은 당뇨, 고혈압 등이 뇌경색의 원인일 수 있기 때문에 콜레스테롤이 높지 않고 염분이 없는 검정콩이 도움이 될 수 있다.
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