"10대 뇌는 더 '예민'했다"....반복된 괴롭힘, 청소년 뇌 편도체·해마 신호 26~28% 증가 [헬스체크]

사회적패배스트레스 동물모델 제작과 뇌신경계 PET 영상 침입자 쥐를 공격성이 강한 거주자 쥐의 케이지에 5일 연속으로 노출시켜 사회적패배스트레스 모델을 제작했고, 뇌 포도당 대사 및 흥분성,억제성, 세로토닌 시스템에 대한 신경계의 반응을 평가한 결과, 청소년기와 성인기 모두 포도당 대사, 억제성 및 세로토닌 신경계에 대해서는 유사한 반응성을 보였지만, 대사성글루타메이트 수용체5에 대한 반응성은 청소년기에만 유독 크게 증가했다. 한국원자력의학원 제공

[파이낸셜뉴스] 같은 괴롭힘을 당해도 청소년의 뇌는 어른과 다르게 반응할 수 있다는 사실이 동물실험에서 확인됐다.

한국원자력의학원은 최재용 박사 연구팀이 반복적인 공격과 굴복을 겪는 '사회적 패배 스트레스'가 청소년기와 성인기에 서로 다른 신경생물학적 반응을 일으킨다는 사실을 쥐 실험과 양전자방출단층촬영(PET) 뇌 영상으로 확인했다고 13일 밝혔다.

학교폭력이나 따돌림, 직장 내 괴롭힘처럼 대인관계에서 반복되는 스트레스는 정신건강 문제와 깊이 연관돼 있다. 특히 청소년기는 감정을 처리하는 편도체가 빠르게 발달하는 반면 감정을 조절하는 전두엽은 천천히 성숙하는 시기다. 같은 스트레스라도 청소년기와 성인기에 뇌가 다르게 반응할 수 있는 이유다. 하지만 살아 있는 뇌의 영상으로 두 시기를 비교한 연구는 거의 없었다.

연구팀은 청소년기 수컷 쥐 16마리와 성인기 수컷 쥐 14마리를 각각 스트레스군과 대조군으로 나눴다. 스트레스군은 5일 동안 하루 한 번 공격성이 강한 쥐의 우리에 들어가 공격을 받고 굴복하는 경험을 했다. 사람의 사회적 스트레스를 동물에서 재현할 때 널리 쓰는 실험 방법이다.

생리적·행동적 변화는 나이와 상관없이 비슷했다. 스트레스군은 대조군보다 혈중 스트레스 호르몬이 늘고 체중 증가율은 낮았다. 행동 실험에서는 철망 너머 낯선 쥐 곁에 머무는 시간이 짧았고, 새로운 물건을 탐색하려는 경향이 줄었으며, 물이 담긴 수조에서 헤엄치지 않고 떠 있기만 하는 시간이 길었다. 다른 쥐를 피하고, 기억력이 떨어지고, 어려운 상황에서 수동적으로 버티는 모습이 두 연령대 모두에서 나타난 것이다.

차이는 뇌 영상에서 드러났다. 스트레스를 겪은 청소년기 쥐는 대조군보다 신경전달물질 글루타메이트를 받아들이는 수용체 'mGluR5(대사성 글루타메이트 수용체 5형)'의 활성도가 위협과 두려움을 처리하는 편도체에서 약 26%, 기억을 담당하는 해마에서 약 28% 높았다. mGluR5는 감정과 기억에 관여하는 뇌 부위에 많이 분포하며, 스트레스 반응과 관련한 연구가 활발한 수용체다. 반면 성인기 쥐에서는 이런 차이가 나타나지 않았다. 뇌 포도당 대사량이나 억제성·세로토닌 신경 수용체에서는 두 연령대 모두 스트레스로 인한 유의한 변화가 없었다.

이번 연구는 겉으로 드러나는 반응이 비슷하더라도 그 밑에서 일어나는 뇌 신경망의 반응은 발달 단계에 따라 크게 다를 수 있음을 살아 있는 동물의 뇌 영상으로 확인했다는 데 의미가 있다. 연구팀은 청소년기의 사회적 스트레스가 두려움과 감정 조절을 담당하는 뇌 부위의 신경 신호 전달 체계를 지나치게 활성화했을 가능성이 있다고 설명했다.

다만 이런 변화가 실제로 우울과 회피 행동을 일으키는 직접적인 원인인지, 스트레스에 대응하려는 뇌의 보상적 방어 기전인지는 후속 연구로 밝혀야 한다.

최 박사는 "이번 성과가 연령 특성을 반영한 정신질환 진단법과 맞춤형 치료법 개발의 기초자료가 될 것으로 기대한다"고 말했다.

연구는 과학기술정보통신부가 지원하는 한국원자력의학원 출연금사업으로 수행됐으며, 결과는 신경과학 분야 국제학술지 '뉴로바이올로지 오브 디지즈(Neurobiology of Disease)' 11월호에 실렸다.

[email protected] 정명진 의학전문기자

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