우울증(우울 장애)은 흔한 정신질환이지만 그 원인을 정확히 구체적으로 파악할 수 없고, 복잡한 메커니즘의 영향으로 나타나기 때문에 증상에 따라 규정됩니다. ‘기분이 엉망이고 아무것도 흥미가 느껴지지 않는다’, ‘죄의식과 불안감을 느끼고 살 가치가 없다는 생각이 든다’, ‘잠자는데 문제가 많다’ 등이 우울증을 대표하는 증상들입니다. 현대에 이르러 정신질환의 문제점이 대두되었고, 또 여기에 대한 연구도 계속하여 진행되고 있는 상황이지만 이에 대한 인식이나 이해도는 아직 높지 않습니다.
우울증에 관여하는 뇌의 영역
우울증에 주로 관여하는 부분은 전전두피질(prefrontal cortex)과 변연계(limbic system)이며 둘을 아울러 전두변연계(fronto-limbic system)이라고 부릅니다. 두 영역 사이에서 소통이 잘못된 결과로서 우울증이 나타난다고 알려져 있습니다.
전전두피질은 뇌의 가장 앞부분에 위치하고 있고 계획 회로와 의사결정 회로의 중심을 차지합니다. 충동과 동기를 통제하기도 하며 피질 중에서 가장 최근에 진화하였습니다. 이는 사람에게 큰 진화적 이점을 주었지만 우울한 상태일 때는 반대로 걱정과 죄의식, 수치심, 유유부단함의 주범이 되는데요. 전전두피질은 위 아래, 중간 양 옆으로 나누어 배(dorsal)와 복(ventral), 내측(medial)과 외측(lateral)로 구분됩니다. 위치상으로는 위쪽은 감정적이고 아래쪽은 이성적이며 안쪽은 자아에 초점을 맞추고 바깥 부분은 외부세계와 관련되어 있습니다.
전전두피질과는 달리 변연계는 진화적으로 아주 오래된 부분입니다. 이 곳은 뇌의 감정 영역으로 흥분과 공포, 불안, 기억, 욕망 등을 관장합니다. 변연계는 시상하부(hypothalamus), 편도(amygdala), 해마(hippocampus), 대상피질(cingulate cortex)로 이루어져 있는데 시상하부는 스트레스를 통제하고 편도체는 불안과 공포를 비롯해 부정적인 감정을 줄여줍니다. 해마는 장기기억을 만드는데 해마의 뉴런은 스트레스에 매우 민감하여 우울증을 경고하기도 합니다. 해마는 감정이 실린 기억을 저장하는 특성이 있는데 우울증 상태에서는 다소 위험할 수 있습니다. 맥락의존적 기억(context-dependent memory)에도 관여하는데 이는 현재 상황과 관련된 일을 더 쉽게 기억해내는 것입니다. 이런 역할 또한 우울증을 가속시키게 합니다. 또 대상피질은 집중과 주의를 통제합니다. 대상피질의 앞 부분을 전방대상피질이라 하는데, 전방대상피질은 전전두피질에 둘러싸여서 전전두피질과 아주 밀접하게 연결되어 있어 변연계와 전전두피질을 연결합니다.
이 전두 변연계 외에도 선조체(striatum)와 섬엽(insula)이 관여합니다. 이 두 영역도 전두 변연계와 밀접하게 연관되어 있습니다. 선조체는 배측 선조체(dorsal striatum)와 측좌핵(nucleus accumbens)로 나뉘는데 이 둘이 기능하는데 도파민이 큰 역할을 합니다. 배측 선조체는 습관 회로를 통제하고 대조적으로 측좌핵은 충동적 행동을 책임집니다. 예를 들어 우울증에 걸려 아무것도 흥미를 느끼지 못할 경우에는 측좌핵에서 도파민 활동이 감소했기 때문입니다. 섬엽은 고통과 관련된 신체감각을 전달하며, 우울증에 걸릴 경우 섬엽의 활동이 증가하는 양상을 보입니다. 또한 신경전달물질(neurotransmitter)의 양 또한 영향을 미치는데, 뉴런과 뉴런 사이는 붙어있지 않고 시냅스라는 공간이 있어서 이 사이를 신경전달물질의 양에 따라 정보를 전달합니다. 이 때 명령 방식의 전달이 아니라 양에 따라서 ‘투표’ 방식으로 진행되기 때문에 양이 중요합니다.
전두변연계와 선조체, 섬엽, 신경전달물질이 우울증에 영향을 미치지만 그렇다고 어느 곳이 잘못되었거나 신경전달물질이 과해서/적어서 생기는 것이 아닙니다. 여러 신경회로들은 서로 영향을 끼치고 또 이것이 새로운 결과를 만들게 됩니다. 뇌와 같이 복잡한 계에서는 작은 변화가 때로는 큰 변화를 가져오는 장점이 있는데, 뇌 회로를 하나 조정하는 것만으로도 우울증을 개선해낼 수 있습니다. 이런 뇌 회로를 조율하는데 관여하는 것들에는 전방대상피질의 발달에 관여한 특정 유전자나 생애 초기의 기억, 현재 느끼는 스트레스 등이 있습니다. 이런 회로를 조절하면 긍정적인 효과를 기대할 수 있습니다.
우울증이 생기는 원인
걱정과 불안은 우울증의 대표적인 증상이자 원인이기도 합니다. 걱정은 주로 전전두피질과 전방대상피질의 몇몇 부분이 연결되어 작용하며 불안은 변연계 내의 회로들이 관여합니다. ‘불안’의 경우 공포를 느끼는 것과 비슷하고 실질적인 위협인지의 차이만 있으므로 이런 민감함은 인체의 안전을 위해 존재합니다. 그러나 이 회로들이 너무 자주 활성화되거나 서로 상호작용을 주고받게 되면 불안과 걱정에서 빠져나오지 못하도록 막게 됩니다. ‘걱정’을 담당하는 전전두피질은 계획 회로를 돌리기도 하는데요. 이 두 행동의 차이는 전방대상피질과 전전두피질에서 일어나는 감정의 자기 지향적 처리의 양 뿐입니다. 걱정을 하면 기분이 나빠지게 만들고 기분이 나빠지면 걱정이 더 심해지는 효과를 낳으며 우울증에 빠지게 됩니다. 불안에 빠져있는 변연계를 진정시키기 위해서는 불안에 떨거나 걱정하고 있다는 것을 인지하는 방법이 있습니다. 자신의 감정상태를 인지하면 전전두피질이 활성화되고 그러면 전전두피질이 편도체를 진정시키게 됩니다. 불안하면 일반적으로 그 불안함에 대해 걱정하게 되는데 이는 내측 전전두피질의 활동을 증가시키고 편도체의 활동을 줄여 변연계를 진정시키는데 도움을 줍니다. 그러나 걱정을 하면 자신이 그 상황을 통제할 수 있다는 느낌을 받지만 실제로 문제는 해결되지 않을뿐더러 우울증이 가속되는 그 루트를 벗어날 수 없게 됩니다. 그렇기 때문에 불안함의 정확한 원인을 파악하는 것이 중요합니다. 자기 점검은 전전두피질의 회로를 활성화시켜 변연계를 진정시킬 수 있고 감정을 언어로 옮기는 작업은 뇌회로를 재배선하는데 도움을 줍니다. 또한 현재에 초점을 맞추는 것 역시 하나의 해결책입니다. 걱정과 불안은 미래를 상상하며 일어나는 일종의 허상이기 때문에 현재에 몰두하면 예방할 수 있습니다.
자기도 모르게 우울증으로 가는 회로를 습관적으로 돌리는 경우도 있습니다. 의도적 행위는 전전두피질이 매개하지만 습관은 선조체가 통제합니다. 선조체는 습관이 어떤 영향을 미칠지를 구별하지 않기 때문에 그 습관에 의해 큰 좌절감을 느끼지 않는 한 나쁜 습관을 고치는 것은 어렵습니다. 나쁜 습관은 흔히 충동이나 반복 행동으로 나누는데 각각 측좌핵과 배측 선조체가 담당합니다. 두 영역 모두 도파민에 의지하는 영역입니다. 측좌핵은 무엇이 쾌락을 주고, 쾌락을 취하리라는 것을 어떻게 예상하는지도 학습할 수 있습니다. 그래서 어떤 쾌락을 느낄 수 있는 일을 보고 도파민이 분비되면 그 행동을 하도록 부추기게 됩니다. 우울증 상태에서는 측좌핵에서 도파민 활동이 감소하기 때문에 문제가 심각해지는데, 예전에 했던 일들이 즐겁지 않고 도파민을 다량 분비하게 하는 도박 마약 등만이 측좌핵을 활성화 시킬 수 있게 됩니다. 배측 선조체는 도파민을 사용하긴 하지만 쾌락을 느끼는 것이 아니라, 행동을 하도록 유도만 합니다. 배측 선조체에서 특정 한 회로를 형성하여 습관을 만드는데, 같은 행동을 할수록 배측 선조체의 뉴런들이 더 강력하게 발화하게 됩니다. 습관을 갖을 때는 측좌핵이 특정한 행동을 하도록 동기를 부여했기 때문이고 습관이 생긴 후에는 그럴 필요가 없어집니다. 이는 중독이 작동하는 방식이기도 한데 처음에는 측좌핵의 쾌락적인 충동에 의해 시작되지만 배측 선조체에 의해 쾌락이 느껴지지 않더라도 행동하게 되고 담배, 마약, 술 등의 중독은 우울증으로 이어지며 다시 우울증은 중독될 위험을 높이게 됩니다. 따라서 우리는 이런 나쁜 습관을 정확히 인지하고 의식적으로 행동하려고 노력할 때 피할 수 있습니다.
우울증을 극복하는 법
이 밖에도 전전두피질의 기능 이상과 배측 선조체의 활동 감소로 생기는 피로는 주도권을 전전두피질에서 선조체로 넘겨 습관에 의지하게 만들고 다시 충동의 자극 없이는 무기력한 생활을 보내게 합니다. 스트레스를 받을 때 우리에게 있는 가장 대표적인 습관 회로를 따르는데 어떤 습관인지에 따라 상황을 악화시키기도 합니다. 이처럼 우울증을 만들어내는 뇌의 상호작용은 다양합니다. 우울증은 우울한 상태를 유지하도록 하는 성질을 가지는데요. 위에서 봤던 예시로 걱정과 불안을 보면 뇌는 우리 몸을 보호하고 코멘트를 주기 위하여 작동하는 회로들이지만 우울할 때는 더 예민하게 실수를 보고 확실하지 않은 일에 두려움을 느끼게 하는 역할을 맡습니다. 이런 회로들이 점점 우울증에 머물러 있게 합니다. 예를 들어 밖에 나가야 세로토닌과 멜라토닌 역시 더욱 분비되지만 나가는 것 자체가 싫고 부담스러워지고 잠을 자면 우울증 예방 및 회복에 도움을 줄 테지만 불면증에 걸려 쉽지 않을 수 있습니다. ‘기분 편향’은 이와 비슷하게 우울증에 걸려 있을 때 세상의 부정적인 면만 보이고 점점 우울한 생각만 하게 되는 것입니다. 그러나 한 번 긍정적인 영향이 미치면 기분 편향은 계속해서 긍정적인 효과를 낳게 됩니다. 또 뇌는 고정된 것이 아니기 때문에 생활을 바꾸면 사고 회로도 바뀌게 됩니다. 우울증에 대해 이해한 것만으로도 고쳐나가는 시작점이 되며, 자신을 잘 통제할 수 있다는 긍정적인 효과를 줍니다. 이 기사에서는 다루지 않았지만 우울증에서 벗어나기를 유도하는 방법들(운동, 질 높은 수면, 결정 내리기, 다른 사람들에게 의지하기, 상담) 등을 신경과학으로 설명할 수 있습니다. 예를 들어 운동은 새로운 뉴런을 만드는 것을 돕고 세로토닌 수치를 올리며 노르에피네프린을 증가시키고 도파민도 분비하게 합니다. 이 방법들이 과학적으로 증명되었다는 것이죠. 정신적으로 치유 받고 싶은 분들, 모두 힘내세요!
ⓒ 2018학년도 2학기 바라던Bio
<작성자> 18-019 김서경
<분야> 신경학/ 행동신경과학
<참고문헌>
1. 엘릭스 코브, 우울할 땐 뇌과학, 심심(2018)
2. https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2116357&cid=55562&categoryId=55562
3. https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2094214&cid=41991&categoryId=41991
4. http://kormedi.com/1252320/네덜란드-신경학자-중독은-병-아냐-주장/
<이미지>
1. https://psychologykorea.com/우울증은-치명적인-질병이다-2/
2. http://scienceon.hani.co.kr/29905
4. http://www.mbest.co.kr/studyInfo/study_note/inc10Min/10Min_10.asp