[논문]우울증과 전두엽

채정호; 이경욱; 양완석; 박원명; 전태연; 김광수

문제 정의

이에 따라 우울증에 특이하게 나타나는 신경인지기능 상의 결함에 관련된 병변의 해부학적 위치와 뇌대사 혹은 혈류의 변화와 같은 기능적 변화를 관련시켜 규명하기 위한 여러 시도들이 다양하게 행해지고 있다.⁶⁾ 본 논문은 우울증의 병태생리와 두뇌, 특히 전두엽의 이상과의 관련이 있다는 기왕의 연구 결과를 정리, 고찰하여 두뇌 회로의 이상으로서의 우울증의 두뇌과학적 모형을 통찰하려는 목적으로 작성되었다.
우울증과 전두엽 간의 관련성을 시사하는 증거는 여러가지가 있을 수 있으나 다음과 같이 기왕의 연구들의 흐름을 정리하여 접근하고자 한다.

가설 설정

특히 최근 전전두피질의 기능이 우울증 치료의 효능과 연관이 있다는 것이 알려지면서 전전두엽 부위의 TMS 사용에 대한 일련의 연구가 행해져왔다.³⁷⁾ 가장 많이 연구된 방식은 배 외측 전전두엽에의 두뇌 활성을 일으킨다고 알려진 고빈도 rTMS가 유의미한 항우울효과를 거둔다는 가설이다.³⁸⁾³⁹⁾ 저자들도 치료저항성 우울증에서 배 외측 전전두엽에의 고빈도 TMS 치료의 효능을 국내에서 보고한 바 있다.

제안 방법

³¹⁾ 반면에 Brody 등³²⁾은 치료 전에 좌 복측 전대상 피질의 대사 상태가 낮은 것이 치료반응이 좋은 것과 관련 있다고 하였다. 이를 정리하여 우울증에서 관찰되는 전대상의 저 활성은 BA 32의 후부, BA 24’ 및 BA 32’ 등의 주로 배측 전대상에서 관찰되는 소견이며, 치료 반응군에서 보였던 과잉 활성은 보다 복측이고 뱃부리 부분인 BA 24와 BA 32 부분에서 나타나는 소견이 라고 하였다.³¹⁾ 이러한 관점에서 슬하 전대상 피질의 활성이 저하되어 보이기는 하나, 실제로는 그 부분의 실제 크기가 감소되어 있어서 소위‘부분 용적효과’로 인하여 그렇게 나타나는 것이며 실제 대사 활성은 증가되어 있는 것이라고 하여^,6)18)용적 비교없이 활성만을 비교하는 것은 지나치게 단순화시키는 것이라는 주장도 있다.

대상 데이터

대상 피질은 내장(內臟), 집중, 및 감정 등에서 발생하는 정보의 통합부위로 생각되는 두뇌 부위로 내장에서의 정보, 자율반응, 감정 반응 및 사회적 행동을 조절하는 복측의 정서 담당 부분과 우울증 환자의 무감동, 정신운동지연 등과 관련있는 인지적 처리 정보과정을 매개하는 배측의 인지 담당부분으로 크게 구분할 수 있다.²⁷⁾ 대상이 우울증에 분명히 관련된다는 것이 일관되게 보고되고 있으나 그 활성 방향은 각 연구와 또 하부 부위에 따라 다양하다.

성능/효과

3) 우울증처럼 정서, 행동, 및 인지 등 광범위한 범주의 증상을 나타내는 증후군에서, 어느 두뇌 영역 이상이 어떠한 특정 증상과 관계된다는 것을 규명한다는 것은 결코 용이한 일이 아니다.⁴⁾ 두뇌는 극도로 복잡하게 상호 연계된 체계로, 특정 부위 뇌 영역의 기능적 이상은 이 부위와 연결되어 있는 다른 뇌 영역에도 필연적으로 영향을 미치게 된다.
³⁾ 우울증처럼 정서, 행동, 및 인지 등 광범위한 범주의 증상을 나타내는 증후군에서, 어느 두뇌 영역 이상이 어떠한 특정 증상과 관계된다는 것을 규명한다는 것은 결코 용이한 일이 아니다.⁴⁾ 두뇌는 극도로 복잡하게 상호 연계된 체계로, 특정 부위 뇌 영역의 기능적 이상은 이 부위와 연결되어 있는 다른 뇌 영역에도 필연적으로 영향을 미치게 된다. 따라서 특정 뇌 영역의 기능을 밝혀내기 위해서는 해당 뇌 부위 뿐 아니라, 전체적인 두뇌 회로를 조망하는 관점에서 접근해야 할 것이다.
Rajkowska 등¹⁶⁾은 우울증 환자의측 안전두피질(orbitofrontal cortex)의 피질 두께가 12~15% 얇았으며, 추체 및 신경교 세포의 밀도가 16~30% 감소하였다고 하였다. 또한 이 연구결과 큰 신경세포들은 22~37%가 적으나 작은 신경세포들은 오히려 6~27%가 많다고 하여 우울증에서의 두뇌 용적 감소는 신경세포의 상실이 아니라 위축에 의한 것이라는 주장을 하였다.
위와 같이 현재까지 진행되고 있는 다양한 연구 결과를 종합하면 우울증은 전두엽의 기능 이상과 밀접한 관계가 있다고 할 수 있다. 그러나 단순히 우울증이 전두엽의 특정 부위의 기능 장애로만 일어난다고는 할 수 없으며 복합적인 두뇌내 회로의 문제로 발현하는 것으로 정리할 수 있다.
흥미로운 것은 집중, 수행능력, 즉각 기억 및 기억 저장 등 전두엽 기능과 관련된 기능의 장애는 비교적 일관되게 나타나지만, 시각공간력, 언어, 동작 수행, 운동속도 등은 각 연구마다 일치되지 않는다는 점에 착안하여 두뇌 중에서도 특히 전두엽의 기능 이상이 우울증과 관련이 있을 것이라는 주장이 호응을 받아왔다.³⁾ 우울증처럼 정서, 행동, 및 인지 등 광범위한 범주의 증상을 나타내는 증후군에서, 어느 두뇌 영역 이상이 어떠한 특정 증상과 관계된다는 것을 규명한다는 것은 결코 용이한 일이 아니다.

후속연구

우울증을 연구하는 데 있어서, 가족성 및 비가족성 우울증은 그 양태가 전혀 다르다고 하므로 이에 대한 구분이 필요할 것이다. 노인에서 흔히 관찰되는 백질의 고강도 신호와 같이 두뇌의 기능적 영상 연구에 영향을 주는 분명한 요인들도 통제한 연구가 필요할 것이며, 사용된 정신약물의 용량 및 종류도 통제하여야 할 것이다. 또한 양극성 혹은 단극성 우울증의 병태 생리가 서로 다른 것으로 반복적으로 확인되고 있는 바, 이에 대한 구별도 반드시 행해져야 할 것이다.
또한 양극성 혹은 단극성 우울증의 병태 생리가 서로 다른 것으로 반복적으로 확인되고 있는 바, 이에 대한 구별도 반드시 행해져야 할 것이다. 또 가장 흔히 동반되는 공존 질환인 불안이 있는 경우에 뇌영상 연구에서 큰 차이를 보일 수 있다는 점도 간과해서는 안될 것이다.
노인에서 흔히 관찰되는 백질의 고강도 신호와 같이 두뇌의 기능적 영상 연구에 영향을 주는 분명한 요인들도 통제한 연구가 필요할 것이며, 사용된 정신약물의 용량 및 종류도 통제하여야 할 것이다. 또한 양극성 혹은 단극성 우울증의 병태 생리가 서로 다른 것으로 반복적으로 확인되고 있는 바, 이에 대한 구별도 반드시 행해져야 할 것이다. 또 가장 흔히 동반되는 공존 질환인 불안이 있는 경우에 뇌영상 연구에서 큰 차이를 보일 수 있다는 점도 간과해서는 안될 것이다.
특히 정신분열병 등 다른 질환의 뇌 영상 연구와 구분되는 우울증에 질환특이적인 개별적 요소를 찾아내는 작업에 집중하는 향후 연구가 필요할 것이다. 또한 우울증에 대한 신경심리학적 접근을 토대로 하여 감정/인지 상호작용을 포함한 뇌-행동 관계를 보다 명확히 하고, 이러한 연구결과들을 효과적이고 포괄적인 치료적 방법을 발전시키는데 응용할 수 있는 방향으로 나아가야할 것으로 생각된다.
특히 뇌영상 연구에서는 그 화상을 처리하는 기술적 방법에 따라서도 큰 차이를 보일 수 있으며 흥미 영역 중심 분석과각 복셀 별 분석, 사용하는 소프트 웨어 및 통계방식에 의해서도 차이가 있을 수 있다. 또한 휴지상태에서의 조사인가 혹은 활성화 상태에서의 조사인가도 전혀 다른 결과를 낼 수 있으므로 유의해야 할 것이다.
보다 근본적인 방법론 측면에서, 이러한 두뇌 기능 상의 이상을 보고하였던 뇌 영상 연구의 각 도구의 방법이 서로 다르며 또한 과연 실제 신경세포의 활성과, 혈류, 포도당 대사 간에 직접적인 관련이 있다는 가설 하에서 행해지는 이들 기능적 뇌영상 연구의 가설 자체가 올바른 것인가에도 관심을 가져야 할 것이다. 특히 뇌영상 연구에서는 그 화상을 처리하는 기술적 방법에 따라서도 큰 차이를 보일 수 있으며 흥미 영역 중심 분석과각 복셀 별 분석, 사용하는 소프트 웨어 및 통계방식에 의해서도 차이가 있을 수 있다.
이러한 단점을 극복하고, 우울증에서 나타나는 다양한 기능적 뇌영상 연구 상의 이상, 인지기능장애와 기분간의 작용에 대하여 심층적인 연구가 행해진다면 우울증의 병태생리를 이해하는 데에 결정적인 역할을 할 수 있을 것이다. 특히 정신분열병 등 다른 질환의 뇌 영상 연구와 구분되는 우울증에 질환특이적인 개별적 요소를 찾아내는 작업에 집중하는 향후 연구가 필요할 것이다.
이러한 연구 결과들을 종합하면, 일반적으로 우울증에서 슬하 전대상피질 부분의 활성은 증가되어 있다는 것은 비교적 일치되는 소견으로 효과적인 항우울치료가 이렇게 병적으로 증가된 활성을 저하시킨다는 것과 슬픔을 유도시키는 실험을 이용한 기능성 뇌영상 연구에서 이 부위의 활성이 증가되는 것 등을 그러한 증거로 제시할수 있을 것이다. 그러나 아직은 다양한 연구 결과가 지속적으로 보고되고 있으며, 부정적 감정 자극에 대하여 전대상부위의 활성 증가가 컸던 집단에서 항우울제에 의한 치료 효과가 가장 컸었다는 최근 연구³⁴⁾와 같이 단순히 기저 상태에서의 활성을 측정하는 것과, 감정적자극 후에 두뇌 활성을 측정한 결과가 다를 수 있으므로 확실한 결론을 내리기에는 아직 이르다고 생각된다.
이러한 단점을 극복하고, 우울증에서 나타나는 다양한 기능적 뇌영상 연구 상의 이상, 인지기능장애와 기분간의 작용에 대하여 심층적인 연구가 행해진다면 우울증의 병태생리를 이해하는 데에 결정적인 역할을 할 수 있을 것이다. 특히 정신분열병 등 다른 질환의 뇌 영상 연구와 구분되는 우울증에 질환특이적인 개별적 요소를 찾아내는 작업에 집중하는 향후 연구가 필요할 것이다. 또한 우울증에 대한 신경심리학적 접근을 토대로 하여 감정/인지 상호작용을 포함한 뇌-행동 관계를 보다 명확히 하고, 이러한 연구결과들을 효과적이고 포괄적인 치료적 방법을 발전시키는데 응용할 수 있는 방향으로 나아가야할 것으로 생각된다.
향후로는 TMS와 같이 국소 두뇌 부위를 자극할 수 있는 두뇌자극기법을 기능적 뇌 영상 촬영시 동시에 적용하고, 다양한 뇌 영상 기법을 동시에 총동원하여 적응하는 등 서로 통합하여 분석하는 연구방법론이 필요할 것으로 생각된다.

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