뇌의 비밀: 최근 주목받고 있는 뇌 속 물질
Serotonin
행복 호르몬에 대한 이야기 들어보신 적 있으실까요?
최근 주목받고 있는 뇌내 물질로 ‘세로토닌’, ‘도파민’, ‘옥시토신’ 등이 행복 호르몬으로 자주 거론되고 있습니다.
그 중에서도 오늘은 ‘행복을 느낄 때 뇌에서 분비되는 호르몬’이자 ‘뇌 속 행복 호르몬’로 유명한 ‘세로토닌(Serotonin)’을 소개하겠습니다.
기존의 세로토닌에 대한 지식은 '주로 소화관에 존재하며 그 연동운동을 조절한다', '뇌에도 존재하며 수면을 조절한다'는 것으로 알려져 있습니다(*1. 위키백과에서). 다만, 충분히 알려진 것은 아니며 '아직 모든 작용이 밝혀지지 않은 물질'이라고도 할 수 있습니다.
이 세로토닌은 정신과 영역에서 사용되는 약물과도 깊은 관련이 있습니다. 우울증 치료제로 사용되는 SSRI(선택적 세로토닌 재흡수 억제제)에서 세로토닌의 조절이 질병 치료에 큰 영향을 미치고 있습니다.
간단히 이 SSRI(선택적 세로토닌 재흡수 억제제)의 작용을 설명하면, 뇌의 신경세포 간 네트워크에서 세로토닌이 분비되면 다음 세포로 신호가 전달되는데, 이 세로토닌이 '즉시 재흡수'되면 "재흡수"되면 "신호도 약하고 짧게" 끝나게 됩니다. 여기서 '재흡수를 차단'하여 '신호를 강하고 길게' 해주는 것이 이 SSRI의 주요 작용입니다.
간단히 정리하면 "우울증 환자에서는 어떤 이유로 뇌 내 전달물질인 세로토닌의 효과가 약해져 있고, 이 세로토닌의 전달 작용을 강화하는 약물인 SSRI가 치료에 이용되고 있다"고 할 수 있습니다. 아무래도 이 세로토닌의 작용이 약해지는 것이 우울증의 병태와 깊은 관련이 있는 것 같네요.
그렇다면 "우울증 환자가 아닌 일반 정상인에게 이 세로토닌의 작용은 어떤 영향을 미칠까?"라는 질문에 대한 흥미로운 연구 논문을 소개하고자 합니다. 캘리포니아 대학의 Knutson이 발표한 "세로토닌 개입에 의한 성격 및 사회 행동의 선택적 변화 *2"라는 제목의 연구 논문입니다.
이전부터 세로토닌의 작용을 조절하는 약물인 SSRI가 우울증에 사용되어 왔는데, 그 작용이 정상적인 인간의 감정과 사회적 행동에 어떤 변화를 가져오는지에 대한 주제의 연구입니다. 쉽게 말해 "항우울제를 정상인에게 먹이면 성격이 변하는가?"라는 주제인데, 꽤나 파격적인 연구를 하고 있네요. 이것은 1998년에 발표된 논문인데, 지금 시대에는 인정받기 어려운 연구일지도 모르겠습니다.
실험 방법은 총 48명의 정신적으로 건강한 일반인(자원한 실험 지원자)을 SSRI(선택적 세로토닌 재흡수 억제제)를 내복하는 그룹(23명, 남:여=14:9, 평균 연령 26.7세)과 위약(효과가 없는 위약)을 내복하는 그룹(25명, 남:여=14:11, 평균 연령 27.9세)으로 나눴습니다. 평균 27.9세)의 두 그룹으로 나누어 행동분석을 실시했습니다. 분류 방법은 연구 담당자 외에는 알 수 없고, 약을 처방하는 의사도 피험자도 자신이 SSRI 약을 복용한 것인지 위약(가짜 약)을 복용한 것인지 알 수 없는 '이중맹검시험'이라는 선입견이 전혀 들어가지 않는 객관성 높은 연구방법을 사용했습니다.
SSRI는 파록세틴이라는 약물로, 같은 SSRI 중에서도 작용이 강하고 세로토닌에 대한 특이성이 높은 약물(20mg/일)을 선택했으며, SSRI 복용군과 위약군 모두 4주간 지속적으로 복용하고, 복용 시작 전, 복용 1주일 후, 복용 4주 후 다음 날 아침의 세 가지 시점에서 혈액검사를 통해 약물 혈중 농도를 측정이 이루어졌습니다.
심리적 평가 방법은 BDHI(Buss-Durkee Hostility Inventory *3)라는 '적대감' 및 '공격성' 심리 평가 기준을 사용했으며, 긍정적인 감정과 부정적인 감정의 평가에는 PANAS (Positive and Negative Affect Schedules *4) scale이라는 평가지표가 사용되었으며, 이 역시 혈액검사와 같은 시기에 테스트되었습니다(예: Q. 분노로 인해 자신을 잃을 때가 있다: 전혀 그렇지 않다 → 1점, 자주 그렇다 → 5점). 점, 자주 그렇다→5점 등). 모두 정신 영역의 연구에서 국제적으로 많이 사용되는 지표입니다.
"사회적 행동"을 평가하기 위해 SSRI군과 위약군으로 2인 1조로 짝을 지어(물론 서로 어느 그룹인지 알 수 없음) 공동으로 퍼즐(탱그램이라는 타일 배열 퍼즐)을 푸는 과제가 주어졌습니다. 둘이서 퍼즐을 풀고, 그 모습을 매직 미러를 통해 다른 방에서 관찰하고, 분석가가 이를 확인합니다다. "협력적으로 조언했다", "조언이라기보다는 명령-지시했다", "상대방의 조언과 상관없는 행동을 했다" 등으로 "친화적-협조적 행동(affiliative behaviour)이 얼마나 있었는가"를 점수화했습니다.
실험 결과, 흥미롭게도 SSRI 복용군에서는 BDHI에 의한 공격성(Assaultiveness) 점수가 베이스라인(내복 시작 전)에 비해 1주(-0.47점)와 4주(-0.39점) 모두 통계적으로 유의미하게 낮아진 것으로 나타났습니다(p<0. 05: *통계적으로 유의미한 차이가 있다는 의미). 또한 과민성(Irritability) 점수도 SSRI군에서 -0.23점 유의하게 감소했다(p<0.05). 반면, 위약군에서는 통계적으로 뚜렷한 변화가 없는 것으로 나타났습니다.
또한 부정적 감정(예: 적대감, 짜증 등) 점수도 SSRI군에서 1주차, 4주차에 모두 유의하게 감소하는 것이 관찰되었습니다(p<0.05). 물론 이 역시 위약군에서는 뚜렷한 변화가 나타나지 않았습니다.
실험 4주차 피험자의 SSRI 혈중 농도와 해당 피험자의 부정적 감정 점수를 그래프로 나타내면 유의한 음의 상관관계가 있는 것으로 보입니다(p<0.05: 그림 1). 이는 "약물의 혈중 농도가 높을수록 부정적인 감정이 감소하고 있다"는 것을 보여줍니다.
다음으로 행동 패턴 분석은 2인 1조로 퍼즐 과제를 수행하는 실험에서 '친화적 행동'을 점수화하여 복용 전(baseline)과 4주 후의 친화적 행동 점수의 변화와 SSRI의 혈중 농도 변화를 그래프로 나타내면 정적 상관관계가 나타났습니다(그림 2). 즉, "**약물의 혈중 농도가 높을수록 친화적 행동이 더 많이 증가했다"**는 것이 통계적으로도 분명하게 나타났다는 것입니다(p<0.01).
궁금한 것은 건강한 사람이 항우울제를 복용했을 때의 신체적 부작용인데, 분명한 것은 복용 1주일 후 졸음의 강도와 약물의 혈중 농도가 유의미한 상관관계가 있었다는 것입니다(p<0.05). 부작용인 졸음과 심리 변화나 행동 변화에는 유의미한 연관성이 없었다고 합니다.
세로토닌과 부정적 감정의 관계
이 연구 결과를 요약하면,
SSRI로 뇌 내 세로토닌 수치가 올라가면 공격성이나 적대감 등의 감정이 억제된다.
SSRI 복용은 전반적인 부정적인 감정을 억제한다.
SSRI 복용에 의해 행동 패턴도 보다 친근하고 협동적으로 변화한다.
위약군에서는 위와 같은 변화가 나타나지 않았다. 라는 것을 보여주고 있습니다.
지금까지 연구를 통해 "뇌 속 세로토닌이 증가되면 공격성이나 부정적인 감정이 줄어들고, 친화적인 행동이 증가한다"는 것을 확인할 수 있었습니다. 세로토닌이라는 뇌 속 물질이 우리가 평소 느끼는 감정과 행동에 크게 관여하고 있음을 알 수 있습니다(단, 병이 아닌데 항우울제를 복용하는 것은 삼가야 합니다).
앞으로도 ‘행복 호르몬’으로 주목받고 있는 세로토닌에 대해 소개하도록 하겠습니다.
저자: Takuma Nomiya I 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. 증거중심주의에 치우치지 않기 위해 미개척 연구 분야에도 관심을 기울이고 있다. 의료의 미래를 계속 탐구하고 있다.
인용문
출처: NewLife Magazine_명상, 뇌, 행복 호르몬… 의학 시선의 진짜 이야기
Wikipedia: 세로토닌(Serotonin)
https://en.wikipedia.org/wiki/Serotonin
https://ja.wikipedia.org/wiki/セロトニン
Knutson B, et al. Selective alteration of personality and social behavior by serotonergic intervention. The American Journal of Psychiatry, 01 Mar 1998, 155(3):373-379
DOI: 10.1176/ajp.155.3.373 PMID: 9501748
Buss AH, Durkee A: An inventory for assessing different kinds of hostility. J Consult Psychol1957; 21:343–349
Watson D, Clark LA, Tellegen A: Development and validation of brief measures of positive and negative affect: the PANAS scales. J Pers Soc Psychol 1988; 54:1063–1070
인용문헌
Knutson B, et al. Selective alteration of personality and social behavior by serotonergic intervention. The American Journal of Psychiatry, 01 Mar 1998, 155(3):373-379의 내용에 대한 저작권은 해당 논문의 저자 또는 발행인에게 귀속됩니다.
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