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만성요통 환자 자극선별 세포와 통증감각 처리 뇌 영역 유독 발달

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만성요통 환자 자극선별 세포와 통증감각 처리 뇌 영역 유독 발달

2019.07.29 13:50
요통 환자의 허리통증이 심할수록 현출성 네트워크의 대표적 영역인 앞뇌섬 피질과 일차체성감각피질 간의 기능적 연결성이 크게 증가했다. 한의학연 제공
요통 환자의 허리통증이 심할수록 현출성 네트워크의 대표적 영역인 앞뇌섬 피질과 일차체성감각피질 간의 기능적 연결성이 크게 증가했다. 한의학연 제공

한국 과학자가 포함된 국제 공동 연구팀이 만성요통 환자의 뇌 신경망이 정상인과 다르다는 사실을 알아냈다. 만성요통 환자에게 외부 자극을 선별하는 뇌 부위와 허리부위 통증 감각을 처리하는 영역 간에 연결이 현저히 늘어난 것으로 확인됐다. 


한국한의학연구원은 김지은 임상의학부 연구원과 비탈리 내퍼도 미국 하버드 의대 교수 공동연구팀은 만성 요통 환자의 뇌에서 외부 자극을 선별하는 현출성 네트워크와 통증감각을 처리하는 일차체성감각 피질 간의 연결이 증가했다는 연구결과를 내놨다고 29일 밝혔다.


요통은 허리가 아픈 증세를 통틀어 이르는 말로 허리 근육 손상 및 척추관 협착으로 인해 발생한다. 하지만 이런 직접적·물리적 원인 외에도 신경병성 요통이 발생하는데, 아직 정확한 원인이 밝혀지지 않았다. 말초부터 뇌에 이르는 신경로의 이상이 원인으로 추정되고 있다.


연구팀은 신경병성 요통의 원인을 알아보기 위해 혈류와 관련된 변화를 감지해 뇌 활동을 측정하는 기술인 기능적 자기공명영상장치(fMRI)를 이용했다. 허리 통증이 없는 성인 54명과 만성요통 환자 127명의 뇌를 관찰했다. 그런 다음 정상인과 환자 간 뇌 연결망의 형태와 활성이 어떤 차이를 보이는지 비교했다. 환자가 느끼는 통증의 증감에 따른 뇌의 변화도 함께 관찰했다.


만성 요통 환자의 경우, 정상인에 비해 현출성 네트워크와 일차체성감각피질 간의 연결상태가 통계학적으로 늘어난 것으로 나타났다. 현출성 네트워크는 외부 환경으로부터 들어온 자극∙통증에 대한 정보를 감지해 신체적 반응을 나타낼 만큼 중요한 것인지를 선별하는 역할을 맡고 있다. 일차체성감각피질은 온몸의 감각 자극을 일차적으로 처리해 다음 단계로 전달하는 대뇌 영역이다.  


연구팀은 “이런 연결상태는 요통 환자의 허리통증이 심해졌을 때 더욱 크게 증가했다”며 “만성요통 환자가 평상시 겪는 지속적 통증 상태로 인해 현출성 네트워크와 일차체성감각피질 간의 연결상태가 증가된 것으로 분석된다”고 설명했다.

 

통증에 대한 공포감이 크고 허리 통증이 심한 만성요통 환자일수록 디폴트 네트워크와 현출성 네트워크 간의 연결상태가 통계학적으로 유의미하게 증가한 것으로 나타났다. 디폴트모드 네트워크는 활동적인 두뇌 활동을 하지 않는 상태에서 활발해지는 뇌의 영역을 뜻한다. 연구팀은 “디폴트모드 네트워크와 현출성 네트워크가 증가하는 것은 통증에 대해 환자들이 내재화하는 경향이 반영됐다”고 분석했다.


김 연구원은 “대표적 한의치료기술인 침 치료를 통해 만성요통 환자의 뇌 기능적 연결상태 변화를 관찰하는 후속연구가 현재 진행중”이라며 “객관적 평가도구인 뇌영상을 활용해 침 치료의 유효성과 기전을 과학적으로 밝힐 수 있을 것”이라고 말했다.


이번 연구 결과는 국제학술지 ‘페인’ 7월호에 발표됐다.
 

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