집중 명상 리트릿이 가져오는 두뇌의 변화
Dopamine
이전 글에서 '도파민과 이완명상(*1)'에 대해 소개하면서, 부담 없이 할 수 있는 이완명상을 하면 수면과 달리 뇌의 선조체에서 도파민 경로가 활성화된다는 것을 알 수 있었습니다. 그리고 동물실험에서 '뇌 내 도파민이 억제되면 동기부여, 집중력, 지속력이 저하된다'는 것을 보여주었습니다(*2).
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이번에는 좀 더 집중적인 명상 수련(리트릿)이 뇌에 어떤 변화를 가져오는지에 대한 연구를 소개하고자 합니다. 연구 제목은 'Effect of a one-week spiritual retreat on dopamine and serotonin transporter binding: a preliminary study *3. (7일 동안의 영적 명상 합숙이 도파민/세로토닌 수송체에 미치는 영향에 관한 시험적 연구수송체에 미치는 효과에 관한 시험적 연구)라는 펜실베니아 대학의 Andrew 박사의 논문으로 2018년으로 비교적 새로운 문헌입니다.
Https://www.freepik.com photo by peoplecreations.연구 설계는 14명의 지원자(피험자)에게 하루 동안 영성 리트릿을 실천하게 하고, 그 전후의 정신적 변화와 뇌의 생리적 변화를 측정하는 내용입니다. 영성 리트릿라는 말이 생소할 수 있지만, '세속적인 것에서 벗어나서 정진이나 수련을 하는 것', '자기 성찰과 명상을 위주로 하는 합숙'이라고 생각하면 좋을 것 같습니다. 이번 연구는 펜실베이니아 주 중심부에 위치한 리트릿 센터를 이용했고, 센터의 배경을 고려해 피험자 14명은 모두 기독교인이었습니다(천주교 1명, 개신교 1명, 무종교 1명).
같은 기독교인이라도 종파가 섞여 있고, 이 연구의 주제도 '종교적 교리'라기보다는 '자기 성찰', '경건하게 기도하는 것'에 초점을 맞췄고, "고요한 마음으로 잡념을 없애는" 명상 효과에 주안점을 두고 있습니다. 그리고 대상자 모두 명상 경험은 있지만, 이번과 같은 7일 동안의 명상 리트릿 메뉴는 처음 경험하는 것이라고 합니다.
피정의 내용은 아침 미사를 드리고, 성찰, 묵상, 기도 등이 하루 일정의 대부분을 차지합니다. 식사는 다른 참가자들과 함께 공동 공간에서 먹지만, 기본적으로 잡담을 하지 않고 침묵을 지킵니다. 영적 디렉터라고 불리는 신부 또는 수녀와 매일 미팅 시간이 있는데, 이 시간에 지도를 받거나 통찰력을 공유하는 시간을 갖습니다. 이렇게 성찰, 기도, 명상이 중심이 되는 생활을 7일간 지속하는 것이 이번 영성 리트릿이며, 집중적인 명상 합숙이라고 할 수 있는 내용입니다.
뇌의 변화를 측정하는 방법으로는 이오플루판(약품명: DaTscan/닷스캔)*4이라는 물질을 정맥으로 투여한 후 뇌 SPECT 검사(방사성 동위원소를 이용한 단층촬영)를 실시하였습니다. 이오플루판(Ioflupane)이라는 물질은 뇌신경세포의 도파민 수송체(DAT: 오른쪽 그림 참조)라는 수송체에 결합하니다(기능은 억제하지 않는다). 이 도파민 수송체의 역할은 신경세포 말단(시냅스)에 방출된 도파민 중 수용체에 결합하지 않은 도파민을 회수하여 세포 내로 흡수한 후 다시 방출하는 도파민 재사용 기전으로 여겨지고 있습니다. 말하자면 "낭비된 도파민을 재사용하여 조금이라도 도파민 활성을 높이기 위한 보상적 기전"이라고 할 수 있습니다.
뇌 내에서 이 도파민 경로의 위치는 왼쪽 그림과 같이 미상핵, 피질, 이를 포함한 선조체, 흑질이라는 곳에 많이 존재하며, 동기부여, 보상반응, 운동조절, 연애흥분 등 복잡한 정신 및 운동활동에 관여하고 있습니다. 운동 활동에 관여하는 것으로 알려져 있습니다.
이러한 선조체나 흑질이 위축되는 대표적인 질환이 파킨슨병으로, 신경세포의 위축이나 탈락이 일어나면 도파민 수송체의 밀도도 낮아지고, 그림과 같이 선조체의 신호가 신경 위축으로 인해 저하되는 것을 알 수 있습니다(참고: 그림은 예시이며, 소개된 연구 사례와는 무관합니다). 또한, 이오플루판은 도파민 수송체뿐만 아니라 세로토닌 수송체(SERT)에도 결합하는 것으로 알려져 있습니다.
연구 본론으로 돌아가서, 연구 저자들은 이러한 약물을 사용하여 명상수련을 하기 전의 뇌 상태와 수일간의 수련 후의 뇌 상태를 검사하고 비교했습니다. 물론 물질적인 뇌의 변화뿐만 아니라 피험자의 신체적 감각(SF-12: a 12-item Short Form Health Survey), 기분 상태(POMS: the Profile of Moods Scale *6), 우울증 지표(BDI: the Beck Depression Inventory *7)를 측정했습니다. Depression Inventory *7), 신앙심/영성 평가(the Brief Multidimensional Measure of Religiousness/Spirituality *8), 자기초월감 평가(the Cloninger Self Transcendence Scale *9)도 동시에 조사되었습니다.
그 결과, 먼저 명상수련을 통한 정신적/영적 변화로 피험자들은 주관적으로 '더 건강해진 느낌'(SF-12에 의한 평가)이라는 유의미한 변화(p=0.04: p값이 작을수록 통계적으로 강한 경향)를 보였으며, 뚜렷한 '긴장 상태의 개선'(POMS 점수 평균 6.2점→2.1점: p=0.01), 뚜렷한 '피로감 개선'(POMS 점수 4.4점→2.7점: p=0.01), '신앙심/영성 향상'(6.7점→7.4점: p=0.04), '자기초월감(Self Transcendence)의 큰 폭의 향상'(18.2점→20.1점) 항목에서 모두 개선된 것으로 나타났습니다. 우울증에 대한 평가도 이루어졌으나, 원래 건강한 상태의 피험자들이었기 때문에 리트리트 전후에 별다른 변화가 나타나지 않았습니다.
다음으로 이오플루판 투여에 따른 뇌 내 도파민 수송체(DAT)와 세로토닌 수송체(SERT)의 평가는 그림과 같이 진행되었습니다. 이 14명의 피험자들은 후퇴 전 측정에서 정상인의 표준 범위 내의 신호를 보였습니다. 그러나 흥미롭게도 미상핵(DAT), 피질(DAT), 중뇌(SERT), 모든 부위에서 "퇴각 후 신호가 뚜렷하게 감소"한 것으로 나타났습니다.
"명상에 의해 도파민/세로토닌 경로가 활성화된다"는 연구 결과도 많은 가운데 이 도파민/세로토닌 수송체의 신호 감소를 어떻게 해석해야 할 것인가에 대해 연구 저자들은 동 그룹의 과거 연구를 인용하며 다음과 같이 고찰하고 있습니다.
2012년에 그들의 연구 그룹 Amsterdam 등은 우울증 환자와 건강한 자원 봉사자의 뇌 내 도파민 수송체(DAT)의 밀도에 대한 연구 분석을 수행한 바 있습니다(*10). 그 결과, 위와 마찬가지로 "선조체(미상핵, 피질)의 도파민 수송체 밀도가 정상인보다 우울증 환자에서 더 높은 것으로 나타났다"는 결과가 나왔는데, 이는 다음과 같은 기전 때문이라고 합니다.
그림에서 보듯이 보통은 뇌신경세포 말단에서 도파민이 방출되지만, 일부 도파민은 DAT에서 회수되어 재사용되는 구조로 되어 있습니다(그림 A). Amsterdam 교수팀의 연구에서 우울증 기왕력이 있는 사람이 DAT 농도가 높은 것은 도파민 감소를 보상하기 위한 보상 기전이 아닐까 고찰하고 있습니다(그림 B). 이 연구 결과를 바탕으로 Andrew씨의 이번 연구에서는 불분명한 부분도 있지만, 리트리트 후 피험자들이 모두 DAT의 감소를 보인 것은 "뇌 내 도파민 양이 증가함에 따라 도파민 재사용의 필요성이 감소하여 DAT도 보상적으로 감소했다 "라고 고찰하고 있습니다.
참고로 서두에 이미지를 제시한 파킨슨병 환자는 DAT 신호가 현저하게 저하되어 있는데, 이는 흑질 선조체 세포가 광범위하게 변성 및 탈락되어 있기 때문에 보상 기전도 작동하지 않아 도파민과 DAT의 양이 현저하게 저하되어 있는 것으로 생각됩니다(그림 D). 이번 리트릿 참가자는 리트릿 참가 전 DAT 측정에서 표준범위 내에 있었고 리트릿 후에도 병적 증상이 전혀 나타나지 않았기 때문에 리트릿 후 DAT가 저하된 것은 파킨슨병과는 분명히 다른 기전일 것으로 생각됩니다.
중뇌에 존재하는 세로토닌 수송체(SERT)도 DAT와 마찬가지로 후퇴 후 뚜렷하게 감소하고 있으며(그림 참조), 이 역시 유사한 기전으로 세로토닌이 증가하여 SERT가 감소한 것이 아닌가 하는 추측을 하고 있습니다.
이번 연구 결과를 정리하면,
7일 동안의 집중적인 명상수련을 통해 '신체적 건강감'이 분명히 높아졌다.
명상수련을 통해 정신적 '긴장 상태', '피로감'이 뚜렷하게 개선되었다.
특히 '영적 영성', '자기초월감'이 뚜렷하게 향상되었다.
선조체/미상핵/피질에서 도파민 수송체(DAT)가 뚜렷하게 감소했다(=같은 영역의 도파민 경로가 뚜렷하게 활성화되었다는 것을 확인했다).
중뇌의 세로토닌 수송체(SERT)도 분명히 감소했다(=동일하게 세로토닌 분비도 활성화된 것이 확인되었다). 라고 말할 수 있을 것 같습니다.
명상을 통해 영성이나 정서적 문제가 개선되는 것은 예상할 수 있지만, 측정 가능한 물질적 수준에서 뇌에 분명한 변화가 일어난다는 것이 이번 연구에서도 입증된 것 같습니다. 특히, 7일 동안의 집중 명상 리트릿이라는 것은 속세에서 조금이라도 벗어나 자아를 성찰하고, 숭고한 무언가에 대한 기도를 드리는, 평소에는 좀처럼 시간을 내기 힘든 귀중한 경험이라고 생각합니다. 저 개인적으로도 이런 연구가 발표되기 전부터 일주일 정도 명상수련에 참여한 경험이 몇 번 있었는데, 이 연구 결과와 같은 경험을 할 수 있었던 것 같습니다. 직장인들은 '바쁘다', '시간이 없다'고 생각하시는 분들도 많을 텐데, 한번쯤은 과감하게 장기 휴가를 내어 '자기계발', '뇌 재구성'을 실천해 보시는 것을 추천 드립니다.
이미 습관적으로 명상을 실천하고 있는 분들에게도 '분명히 뇌가 변화하고 있다'는 것을 뒷받침하는 연구 결과를 소개해 보았습니다.
저자: Takuma Nomiya l 번역: Sim Min Aa
Profile
Takuma Nomiya 의사・의학박사
임상의사로서 20년 이상 다양한 질병과 환자를 접하며 신체적 문제와 동시에 정신적 문제도 다루고 있다. 기초연구와 임상연구로 다수의 영문 연구 논문을 집필. 그 성과는 해외에서도 인정받아 직접 학술 논문을 집필할 뿐만 아니라 해외 의학 학술지로부터 연구 논문의 피어리뷰 의뢰를 받기도 한다. 증거 중심주의에 치우치지 않기 위해 미개척 연구 분야에도 관심을 기울이고 있다. 의료의 미래를 계속 탐구하고 있다.
인용문
원본글: NewLife Magazine_명상, 뇌, 행복 호르몬… 의학 시선의 진짜 이야기
인용문헌
*1. “뇌의 비밀: 이완 명상과 뇌내 물질 도파민에 대해”
https://brunch.co.kr/@newlifekorea/25(Korean version)
https://note.com/newlifemagazine/n/n67caa776ea39?magazine_key=mb580e4b26aa4(Japanese version)
*2. 뇌내 물질 도파민의 '동기와 식욕'에 대한 영향'
https://brunch.co.kr/@newlifekorea/26(Korean version)
https://note.com/newlifemagazine/n/n08c3030f9ca5(Japanese version)
*3. Andrew B, et al. Effect of a one-week spiritual retreat on dopamine and serotonin transporter binding : a preliminary study. Religion, Brain & Behavior, (8), 265-278, 2018
http://dx.doi.org/10.1080/2153599X.2016.1267035
*4. 닷스캔 정주. 2.4 비임상시험의 개요 평가. 일본 메지피직스 주식회사 *5. 제품 정보 개요: 닷스캔정주(방사성의약품 기준 이오플루판(123I) 주사제). 일본 메지피직스 주식회사
*6. McNair, et al., 1971. Profile of Mood States. Educational and Testing Service, San Diego. 22 pp.
*7. Beck, AT, & Beck, AW (1972). Screening depressed patients in family practice. Postgraduate Medicine, 52, 81–85.
*8. Fetzer Institute/National Institute on Aging Working Group. (1999). Multidimensional measurement of religiousness/spirituality for use in health research: A report of the Fetzer Institute/National Institute on aging working group. Kalamazoo: John E. Fetzer Institute.
*9. Cloninger, CR, & Zohar, AH (2011). Personality and the perception of health and happiness. Journal of Affective Disorders, 128, 24–32.
*10. Amsterdam JD et al. Greater striatal dopamine transporter density may be associated with major depressive episode. Affect Disord. 2012 Dec 10;141(2 ):425-31. doi: 10.1016/j.jad.2012.03.007
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