자극 전달 경로 같다고 알려졌던 통증과 가려움
국내 IBS-경북대 공동연구진, 독립적 신경회로 규명
경로 억제로 통증·가려움 조절…치료법 개발 가능도
[충청투데이 김중곤 기자] 다양한 질환에 동반되는 통증과 가려움이 뇌에서 어떻게 처리되는지를 국내 연구진이 밝혀냈다.
5일 기초과학연구원(IBS)에 따르면 강봉균 인지및사회성연구단장 연구팀과 고형곤 경북대 치과대학 교수 연구팀이 뇌의 전측대상회피질(ACC)에서 발생하는 통증과 가려움의 정보처리과정을 규명하고, 특정 감각을 선택적으로 조절할 수 있다는 것을 확인했다.
ACC는 기본적인 감각 처리와 기억 저장, 고차원적 감정의 처리까지 수행하는 뇌의 중요한 영역이다.
연구진은 ACC 내 특정 뉴런이 자극 유형에 따라 선택적으로 반응하며, 통증과 가려움이 별개의 신경회로를 통해 처리된다는 사실을 실험적으로 입증했다.
그동안 통증과 가려움은 서로 다른 생리·행동적 반응을 유도하지만, 자극 신호가 전달되는 경로는 말초부터 척수, 시상, 뇌간, ACC까지 동일하다고 알려져 있었다.
구체적으로 연구진은 실험용 생쥐의 발에 포르말린을 주입해 통증을, 피부에 히스타민을 주입해 가려움을 유도한 뒤 자극에 의해 활성화된 뉴런을 형광 단백질로 시각화했다.
이후 통증, 가려움 자극에만 특이적으로 반응하는 뉴런이 배내측시상(MD)으로부터 자극별로 선택적인 시냅스를 입력받는다는 사실을 확인했다.
통증과 가려움이 동일한 신경회로에서 다르게 해석되는 것이 아니라, 애초에 입력 경로가 다르며 각각 독립적인 뉴런 집단에서 처리된다는 의미다.
특히 연구진은 화학·유전학 기법을 이용해 특이적인 자극에 반응하는 뉴런을 선택적으로 억제한 후 생쥐의 행동 변화를 분석하자 통증 뉴런을 억제할 때는 발을 핥거나 움켜쥐는 행동이, 가려움 뉴런을 조절할 땐 몸을 긁는 행동이 줄어드는 것을 확인했다.
특정 감각을 조절함으로써 통증이나 가려움을 선택적으로 감소시키는 정밀한 치료법 개발 가능성을 시시한다고 연구진은 강조했다.
강봉균 IBS 단장은 “이번 연구로 감각이 어떻게 독립적으로 신경회로를 통해 구별되는지 시냅스 수준에서 최초로 입증했다”고 말했다.
고형곤 경북대 교수는 “병리적 상황에서 통증과 가려움을 처리하는 신경회로의 변화와 상호작용에 관한 연구로 확장할 계획”이라고 설명했다.
김중곤 기자 kgony@cctoday.co.kr