중독과 자기조절: 인지신경과학적 접근
김교헌
김교헌 (2006), 중독과 자기조절: 인지신경과학적 접근, 한국심리학회지 : 건강 11권1호, pp. 63-105.
중독은 다양한 관점에서 서로 다르게 정의될 수 있다(Adinoff, 2004). 김교헌(2002)은 만성중독(addiction)을 개인적으로나 사회적으로 폐해가 많아 이를 중단하려고 함에도 불구하고 통제력을 잃고 반복하게 되는 행동으로 정의한다. 이에 반해 급성중독(intoxication)은 알코올이나 코카인 등의 물질이 중추신경계에 영향을 미쳐 단기적으로 부적응적인 인지 및 행동적 결과를 초래하지만 흔히 일정한 시간이 지나면 일상 상태로 회복되는 현상을 뜻한다...
중독은 흔히 처음에는 쾌락을 주거나 고통을 완화해 주던 긍정적 경험에서 시작한다...
… 진화적 입장에서 개체의 생존이나 종의 번식 및 이를 돕는 사회적 지위의 확보를 시사하는 단서들은 생래적으로 쾌락적이며 이의 상실을 시사하는 단서들은 본원적으로 고통을 초래한다고 볼 수 있다(Johnston, 2003). 자신에게 큰 만족을 주었던 행동은 반복되고 강한 애착이 발달한다.
행동이 반복됨에 따라 처음과는 다른 결과가 초래되기 시작한다. 신체가 내성을 발달시켜 종전과 같은 만족을 경험하려면 더 강한 강도나 지속기간의 자극을 요구하고 그로 인한 피해가 발생한다. 자극이 중단되었을 때 불쾌한 상태나 고통이 초래되는 금단현상이 나타나기도 하며, 이제는 금단현상에 따른 고통을 해소하기 위해 행동을 반복하게 된다. 중독행동에 과도하게 탐닉하게 됨에 따라 시간이나 경제적인 균형이 깨어지고 그로 인한 역기능이 초래된다… 필자는 “특정한 행동이 개인이나 사회에 역기능을 보여서 본인이 이를 조절하려 하지만 통제력을 상실하고 만성적으로 그 행동을 반복하게 되는 현상”을 중독이라고 정의한다.
... 중독은 바로 자기조절이나 자기통제의 실패에 해당한다...
개별 중독현상들을 자기조절의 입장에서 설명하려는 시도들(흡연: Sayette, 2004; 알코올: Hull & Slone, 2004; 섭식: Herman & Polivy, 2004; 구매행동: Faber & Vohs, 2004; 성: Wiederman; 범죄행동: Hirshchi, 2004)은 일부 있었지만, 보다 광범위한 증후군으로서의 중독현상을 다룬 연구(김교헌, 2002; Orford, 2001a, 2001b)는 드물다.
[증후군으로서의 중독]
Orford(2001a, 2001b)는 인간에게 일반적으로 즐거움과 만족을 가져다주기도 하지만 과도해졌을 때 본인이나 주위사람들의 삶의 질을 손상시키는 다양한 종류의 활동들이 있고 그 활동에 대해 본인이 조절노력을 함에도 불구하고 반복적으로 실패하는 경우를 '과도한 탐닉' 혹은 중독이라고 명명한다... 그는... 광범위한 중독현상들이 발달하고 변화하는 과정을 설명하는 '사회-행동-인지-도덕 모형(social-behavioral-cognitive-moral model)'을 제안했다.
보다 최근, Shaffer, LaPlanter, LaBrie, Kidman, Donato, & Stanton(2004)은 다양한 중독현상들을 하나의 증후군으로 설명하려는 '중독증후군모형'을 제안했다... Shaffer 등(2004)은 중독의 경우도 현재의 연구자나 치료자들이 개별 중독현상들 사이에 걸쳐 공통되게 작용하는 기저조건을 잘 모르거나 무시하고 그 대상에 따라 각기 다른 실체로 구분해서 별개로 다루고 있을 가능성이 높다고 본다.
... 다양한 대상들과의 상호작용 경험이 중독이라는 동일한 증후군을 유발하는 까닭은 무엇일까? 아마도 그 이유는 다양한 대상들과 상호작용하는 경험에서 유래하는 신경생리적인 변화와 학습 및 기억, 기제가 공통적이기 때문일 가능성이 높다.
[중독에 관한 인지신경과학적 연구]
{중독의 학습과 기억기제}
White(1996)는 서로 구분되는 세 가지 종류의 학습과 기억 기제가 중독행동에 관여한다고 주장한다. '조건화된 유인학습'은 중립자극이 생래적으로 만족스런 내적 상태를 유발하는 강화물과 시공간적으로 근접해서 제시됨으로써 그 경험 후에 원래의 강화물 없이도 유사한 반응을 유발하는 경우를 의미한다. 이는 Pablov의 고전적 조건형성의 예에 해당한다... 뇌의 편도체(amygdala)가 이 학습에 핵심적으로 관여한다...
'서술학습'은 단서들 사이의 관계에 관한 학습이며... Tolmandml '자극-자극(S-s)' 학습의 예에 해당한다... 해마(hippocampus)가 주로 관여하며, 단지 몇 차례만의 경험으로도 신속하게 학습이 일어나는 것으로 알려져 있다... 특정한 약물을 획득하던 상황의 외적 단서들... 약물의 사용이나 중단 등에 의해 생기는 내적인 감정상태와 상황적 단서... 금단으로 인한 고통스런 내적 상태를 해소하기 위해 약물을 사용하는 것이나 갈망현상 등을 설명해 준다.
'습관학습'은 특정한 자극에 의해 일련의 행동반응들의 연쇄가 자동적으로 유발되는 과정에 관여하며, 연합학습의 '자극-반응(S-R)' 학습의 예에 해당한다... 뇌의 caudate-putaman complex가 핵심적으로 관여되는 것으로 보인다. 습관학습은 중독자들이 자신이 의식하지 못하고 자동적으로 중독행동을 반복하는 현상을 설명한다.
... Everitt와 Robbins(2005)는 고전적 조건화와 도구적 조건화 과정을 통해 처음에는 즐거움을 위해 자발적으로 약물을 추구하던 행동이 통제력을 잃고 습관적이고 강박적인 행동양상으로 변화하는 과정을 기초하고 있는 뇌의 신경생리적 바탕을 서술하고 있다. 그들은 이런 변화에서 전 전두엽 피질 수준에서 통제되던 약물추구 행동이 피개(striatal) 수준의 통제로 바뀌는 것이 핵심이라고 주장한다.
{중독의 공통 신경생리 기제}
Nestler(2005)는 다양한... 남용성 중독물질들은... 단기 및 장기적으로 노출되었을 때 다음과 같은 유사한 공통 효과를 나타낸다고 본다: (1) 단기적으로 보상적인 효과를 맛보게 되어 반복 사용하게 되면 취약한 사람들이 약물사용의 통제력을 상실하는 중독에 이르게 된다. (2) 약물 사용을 중단했을 때 부정적인 정서적 증상들이 나타난다. (3) 약물에 대한 민감화 현상을 나타낸다. (4) 약물과 관련되는 환경적 단서들에 대한 연합학습 현상을 나타낸다. (5) 약물 사용을 중단했을 때 약물에 대한 강렬한 갈망을 나타낸다.(6) 오랜 중단 뒤에도 빈번하게 재발된다. 그는 중독약물들의 단기적인 작용방식은 각기 다르지만 뇌의 도파민과 그 관련 회로에 공통되는 분자 및 세포적 수준의 변화를 초래한다고 제안한다. 이런 도파민 관련회로의 변화는 자연 보상물에 대한 중독의 경우에도 유사하게 적용된다.
모든 남용성 약물들은 단기적으로 뇌 변연계에 있는 회로에서 공통효과를 보인다. 그 중에서도... 중뇌의 복측피개영역(ventral tegmental area: VTA)에 있는 도파민 뉴런과 이 뉴런들의 목적지가 있는 변연 전뇌(limbic forebrain) 영역의 측중격핵(nucleus accumbens: NAc)이 그 대상이다. VTA-NAc 경로는 모든 남용약물의 단기적 보상효과를 매개하는 것으로 알려져 있다...
... 이런 변화는 약물의 경우보다는 덜 강력하고 신뢰롭게 발생하지만, 음식물이나 성적 대상 혹은 사회적 상호작용과 같은 자연 보상물의 경우에도 해당된다(Kelly & Berridge, 2002; Tobler, Fiorillo, & Schultz, 2005).
... 최근 연구들은 VTA-NAc 신경연결 외에 다른 뇌 영역들이 이런 변화에 관여하고 있음을 보여주고 있다(Nestler, 2005). 편도체와 해마, 시상하부 및 전두피질의 몇몇 영역들이 여기에 해당한다. 이 영역들은 뇌의 전통적인 정서와 기억체계에 해당하며 이는 중독의 핵심적 측면이 강렬한 정서적 기억과 관련됨을 시사한다...
약물에 대한 만성적 노출은... 도파민 체계의 손상을 유발한다... 도파민 기능의 기저 수준이 저하되어 자연적인 보상적 자극들이 전형적으로 보여주던 도파민 전달에서의 효과적인 국면적 증가를 보여주지 못한다... 다른 한편, 남용약물에 대한 만성적 노출은 도파민체계를 민감화시켜 해당약물이나 그 약물과 관련되는 단서들에 대해서는 도파민 전달이 더욱 증가한다. 이런 민감화는 약물이 중단된 뒤에도 오랫동안 지속될 수 있으며, 약물에 대한 갈망과 재발의 원인으로 작용한다.
{중독과 뇌 활동의 변화}
약물의 만성적 사용에 대해 신체가 보이는 또 다른 형태의 적응은 '전두엽 활동저하'다. 즉, 중독약물의 만성적 사용으로 전 전두엽피질 몇 곳의 기저 활동성 수준이 낮아진다(Volkow, Fowler, Wang, & Swanson, 2004). Prefrontal cortex, anterior cingulate cortex 및 orbitofrontal cortex 등을 포함하는 이 영역을 환경자극에 대한 개인의 반응을 조절하는 데 중요한 집행기능에 관여한다. 예컨대, 작업기억, 주의 그리고 행동억제 등의 집행기능이 피질의 이 영역들로부터 VTA와 NAc로 뻗어 있는 글루타민산염 경로를 통해 부분적으로 조절된다. 동물과 인간을 대상으로 한 뇌영상연구들은 약물에 대한 만성적 노출이 전 전두엽 피질 영역의 복합적인 변화와 글루타민산염 활동의 저하를 초래함을 밝히고 있다. 이런 글루타민산염 활동의 저하는 중독의 핵심 특징에 해당하는 강력한 충동성(예, 약물을 하려고 하는 갑작스런 충동에 의해 행동함)이나 강박성(예, 약물을 하려는 저항할 수 없는 내적 힘에 굴복함)에 반영된다(Everitt & Wolf, 2002; Kalivas, Volkow, & Seamans, 2005; Volkow et al. 2004).
남용성 약물에 만성적으로 노출되면, 뇌 피질의 피라미드형 신경세포의 기저 활동성 수준이 낮아지고 자연 보상물에 대한 신경세포의 민감성이 저하된다. 이런 기제가 전두엽 활동 수준의 감소를 뒷받침하고 있을 가능성이 높다. 자연 보상물에 대한 활동저하와는 대조적으로 이 신경세포들은 남용약물이나 약물과 관련된 단서자극들에 의한 활동에 대해서는 과잉반응을 보인다...
Kalivas와 Volkow(2005)는 약물중독의 일차적 행동병리가 약물에 대한 '강렬한 (오랜 기간의 중단 뒤에도 끈질기게 계속되는) 동기적 힘'과 약물을 얻고자 하는 '욕망을 통제하는 능력의 부족'이라고 주장하며, 이를 바탕하고 있는 신경생리적 기반에 대해 기술하고 있다. 중뇌 변연계의 도파민체계는 단기적 보상과 중독의 시작에 중요한 역할을 하지만, 중독의 마지막 단계에서는 NAc에 대한 anterior cingulate cortex와 orbitofrontal 글루타민산염 신경연결의 세포 수준의 신경적응이 초래된다. 세포 수준의 이와 같은 적응은 자연 보상물에 대한 가치평가를 절하해서 약물추구의 강박적 성질을 조장하고 인지적 통제를 감소시키며 약물 관련 자극들에 대한 반응 민감성을 조장한다.
... Kalivas와 Volkow(2005)도 약물중독에 관여하는 신경생리적 및 행동적 바탕은 자연 보상물(예, 음식이나 성적 대상, 친구, 가족, 사회적 지위 등)의 추구에 관여하고 있는 그것과 동일하다고 본다. 즉, 남용성 약물에 반복적으로 노출되는 경험을 통해서 정상적인 적응행동을 추구하는 데 바탕이 되었던 동기화와 목표 지향적 행동 추구가 역기능으로 재조직화된다고 보는 것이다. 이와 유사한 견해를 또 다른 연구자들도 제안하고 있다. Robinson & Berridge(2001, 2003)는 약물에 반복적으로 노출되는 경험을 통해 NAc 도파민 전달이 보상이나 보상관련 단서들에 대해 '유인 민감화(incentive salience)'를 일으키게 된다고 주장한다. 유인 민감화는 목표대상에 대한 '결핍이나 바람(wanting)'을 촉발하게 되고 이는 중독 전 단계에서 행동을 유발했던 '선호나 즐김(liking)'과는 다르다. 그들의 견해에 따르면, NAc 도파민 전달로 매개되는 유인민감화로 인해 발생하는 목표대상에 대한 강렬한 결핍이나 바람이 중독의 핵심이 된다.
VTA에서 NAc로의 도파민 전달은 초기에는 그것이 '쾌락신호'로 작용한다고 생각했었다.그러나 이제는 "목표의 쾌락적 속성과 욕망과 행위를 결합시켜 줌으로써 후속하는 보상관련 행동들을 조형하는 역할을 하는" 것으로 재개념화되고 있다... Schultz 등의 세포 주준의 연구에서 기저 도파민 수준은 예측이 실제와 벗어나지 않은 즉 예측 오류가 없는 상태를 표상한다. 반면 국면 도파민 분출(burst)이나 휴지(pause)는 각각 예측보다 실제가 더 좋거나(분출) 더 나쁜 경우(휴지)를 표상한다. 국면 도파민은 단서들의 예측적 가치를 최신화해 주고, 전 전두엽 기능의 문을 열어서 목표를 최신화하도록 해준다. 그래서 도파민 분비는 보상 관련 자극에 대한 행동반응(자극-행동 학습)을 조형하면서 동시에 예측을 개선하는 자극-보상 학습을 조형한다고 할 수 있다.
... 목표 지향적인 행동을 하기 위해서는 전 전두엽피질에서 목표들의 표상을 적극적으로 유지하고 새로이 선택될 수 있는 대안적 목표들을 동시에 표상하며, 국면 수준의 도파민 방출로 인해 야기되는 주의 분산을 방지할 수 있어야 한다.
만약 국면 수준의 도파민 방출이 전 전두엽피질에서 '관문열기신호(getting signal)'를 보내는 것이라면... 정상적인 도파민 관련 학습을 교란시키는 것이다... 이제 자연보상물은 적절한 수준의 도파민 방출을 유발하지 못하고 전 전두엽 활동의 관문을 열지 못하여 목표(혹은 유인) 대상으로 주의를 끌기 어렵다... 요약하면 중독자들은 신경적응 과정을 통해 자신이 처한 환경에서 자연 보상물과 관련되는 단서들에 대해서는 무관심해지고, 중독대상과 관련되는 단서들에 대해서는 매우 민감하고 강렬한 주의와 관심을 보이게 만드는, 세상에 대한 왜곡된 표상들을 형성하게 된다는 것이다....
인지신경과학적 연구 결과들을 종합해보면... 먼저... 강화학습모형(Sutton & Barto, 1998)을 중독행동 일반에 적용할 수 있고... 두 번째로, 중독에는 보상기제뿐만 아니라 반보상기제나 반대과정이 중요하게 관여된다는 점이다... 세 번째로, 중독대상과의 상호작용 경험이 진행됨에 따라 관련 신경계의 가소성과 고유한 행동 특징들이 변화하는 중독의 구분되는 시간적 진행단계를 상정하고 있다는 점이다... '실험적 접촉', '충동적 추구' 및 '강박적 추구'의 3단계로 나눌 수 있다... 네 번째로 ... 서로 다른 여러 약물들 사이에... 자연 보상물들의 다양한 종류에 걸쳐서 공통되는 신경생리적 과정들이 관여하고 있다는 점이다. 마지막으로 중독현상을 정상적인 적응이나 조절과정에서의 이탈로 바라보고 있다는 점이다...
[자기조절이론]
... 자기조절은 인간내부의 동물적 성질을 문화적이고 인격적인 모습으로 바꾸는 데 필수적인 역할을 한다... 심리적 자기에 의한 조절 시도가 핵심이다...
... 알코올이나 흡연 혹은 약물 중독은 즐거움을 주는 약물에 대한 갈망을 줄이지 못하는 것으로 볼 수 있다. 비만과 섭식장애의 일부는 자신의 섭식행동을 적절한 수준이나 방식으로 조절하지 못하는 것이다. 게임이나 쇼핑 혹은 도박 중독은 폐해가 커서 관련 행동을 조절하려고 시도하지만, 성공하지 못하고 있는 상태에 해당한다(김교헌, 2002). 분노폭발이나 범죄 혹은 폭력행동은 흔히 자신의 공격적 충동을 조절하지 못한 결과와 밀접하게 관련된다. 공부나 일에서 자기 능력과 의도에 비해 낮은 수행을 보이는 것은 공부나 일과 관련한 행동을 조절하지 못하는 것과 밀접하게 관련된다.
{Caver와 Scheier의 자기조절모형}
{Baumeister의 자기조절실패모형}
... Muraven, Tice 및 Baumeister(1998)는 자기조절자원을 요구하는 과제를 수행한 뒤에 이어지는 인내나 감정억제와 같은 자기조절과제의 수행이 손상됨을 밝혔다... Muraven, Baumeister 및 Tice(1999)는 자기조절이 신체근육처럼 반복연습을 통해 향상될 수 있다는 결과를 보고했다...
[인지신경과학적 접근의 자기조절이론]
[논의: 중독과 자기조절]
{중독의 단계모형}
Koob과 Le Moal(2005)... 중독은 다음과 같은 3단계의 순환을 거치면서 충동적인 약물추구에서 점차 강박적인 약물추구행동으로 진전해간다: 1) 탐닉/급성 중독(binge/intoxication) 단계, 2) 금단/부정적 정동(withdrawl/negative affect) 단계, 3) 몰두/기대(preoccupation/anticipation) 단계.
... Marlatt, Baer, Donovan 및 Kivlahan(1988)은 중독의 발달과 회복 과정을... 다섯 단계로... : 1) '시작(initiation)', 2) '중독으로의 전환과 유지(transition and maintenance), 3) 변화의 시작(initiation of the change)', 4) '적극적 변화(active change)', 5) '성공적 변화의 유지(maintenance of the successful change)' 단계... Rothman, Baldwin, & Hertel(2004)은 행동변화가 새로운 습관으로 자리 잡아 의식적인 자기조절 노력이 더 이상 필요하지 않은 단계로 발달하는 과정을 세부적으로 기술하고 있으며, 이런 과정이 재발방지에 핵심이 된다고 주장한다.
{인지신경과학적 연구의 시사점}
Lieberman 등의 견해에 따르면, 중독을 비롯한 다양한 행동에 대한 자기조절의 실패는 숙고체계에 해당하는 C체계의 의식적이고 자기가 관여되어 있으며 자원이 많이 소모되는 자기조절 과정이 반사체계인 X체계에 의해 대치될 때 발생한다고 해석할 수 있다...
Lieberman 등의 자기조절에 대한 이런 방식의 설명은... "의식적인 자기조절 대 무의식적(혹은 자동적)인 자기조절의 문제"에 대한 해명의 실마리가 된다. 예를 들면, X체계(반사체계 reflexive system: 연합처리)는 세상의 규칙성이나 일반성을 반영해서 자동적인 자기조절에 관여하고, C체계(숙고(혹은 반성)체계 reflective system: 규칙기반처리)는 세상의 특수성이나 새로움을 반영해서 의도적이고 의식적인 자기조절에 관여한다. 문제가 갈등적인 상황에 봉착하지 않으면 X체계의 자동조절이 의식경험의 바탕이 되고 문제나 갈등이 생기면 C체계의 의식적 자기조절이 출현한다고 볼 수 있다... C체계의 precuneus와 hippocampus가 관여해서 자기가 주인공이 되는 경험으로 각색된다. 세상의 불규칙성과 새로움을 효율적으로 해결하기 위해 일화기억이나 자전기억 및 자의식이 발달했을 수 있다.
{중독행동과 마음챙김}
{중독의 정의와 진단 및 개입}
{본 연구의 제한점}
... 우울증, ADHD, PTSD, 정신분열증 등의 많은 신경장애들이 중독과 높은 공병률을 보인다... Lieberman, Jarcho 및 Obayashi(2005)는 귀인추론에서 나타나는 동서양의 문화적 차이가 X체계가 아니라 C체계의 처리에 기인한다는 흥미로운 결과를 보고하고 있다...
