[논문]기분장애 뇌신경기저에 대한 이해 : 뇌영상 연구를 중심으로

김유라; 이경욱

기분장애 뇌신경기저에 대한 이해 : 뇌영상 연구를 중심으로
Understanding of Neural Mechanism of Mood Disorders : Focused on Neuroimaging Findings 원문보기

생물정신의학 = Korean journal of biological psychiatry, v.18 no.1, 2011년, pp.15 - 24

김유라 (가톨릭대학교 의과대학 정신과학교실) , 이경욱 (가톨릭대학교 의과대학 정신과학교실)

Abstract ▼ AI-Helper

Mood disorder is unlikely to be a disease of a single brain region or a neurotransmitter system. Rather, it is now generally viewed as a multidimensional disorder that affects many neural pathways. Growing neuroimaging evidence suggests the anterior cingulate-pallidostriatal-thalamic-amygdala circuit as a putative cortico-limbic mood regulating circuit that may be dysfunctional in mood disorders. Brain-imaging techniques have shown increased activation of mood-generating limbic areas and decreased activation of cortical areas in major depressive disorder(MDD). Furthermore, the combination of functional abnormalities in limbic subcortical neural regions implicated in emotion processing together with functional abnormalities of prefrontal cortical neural regions probably result in the emotional lability and impaired ability to regulate emotion in bipolar disorder. Here we review the biological correlates of MDD and bipolar disorder as evidenced by neuroimaging paradigms, and interpret these data from the perspective of endophenotype. Despite possible limitations, we believe that the integration of neuroimaging research findings will significantly advance our understanding of affective neuroscience and provide novel insights into mood disorders.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

¹¹⁾¹²⁾ 특히 최근에는 기능적 자기공명영상(functional Magnetic Resonance Imaging, 이하 fMRI), 양전자 방출단층촬영술(positron emission tomography) 등 뇌영상 촬영 및 분석 기법이 발달하면서 뇌영상이 정신질환의 endophenotype을 밝히는 데 유용한 도구 중 하나로 주목 받기 시작하였다. 이에 본 고에서는 현재까지 기분장애의 뇌영상 연구들에서 밝혀진 뇌신경기저의 이상에 관해 고찰하고, 앞으로의 연구 방향 및 임상에의 응용에 관해 제언하고자 한다.

성능/효과

즉, 감정 자극을 처리할 때 증가된 변연계 활성화, 혈류 증가와 함께 전전두엽의 대사 및 활성도 감소가 관찰되었으며 특히 전전두엽의 활성도가 감소되어 있을수록 변연계의 활성도는 높았고, 이는 우울 증상의 심각도와도 관련이 있었다.⁶⁹⁾⁷⁰⁾ 기분조절제나 항정신병약물을 복용한 환자들에서는 치료를 받지 않은 환자들에 비해 기저핵과 시상 등을 비롯한 변연계의 활성화가 높았다는 점도 우울증의 소견과 유사하다.⁷¹⁾
첫째, 단극성 우울증은 증상 호전 후 뇌영상 연구들에서 관찰된 이상 소견들이 회복되는 데 반해 양극성 우울증은 기분 삽화가 관해된 후에도 이상이 지속된다. 둘째, 단극성 우울증은 부정적 감정 자극에 대해서만 변연계의 과다 활성과 같은 이상이 나타나나 양극성 우울증은 긍정적 감정 자극에도 편도체가 과다 활성되며, 이는 관해된 이후에도 유지된다. 셋째, 양극성 우울증 환자들에서는 집중이 필요한 과제(attention-control task)들에서 관해 상태에 비하여 우울 삽화 시에 측면 전전두엽(lateral prefrontal cortex) 활성이 증가되는 반면에 단극성 우울증에서는 우울 삽화 시에는 전전두엽 활성이 감소하고, 관해 상태에서 활성이 증가한다.
둘째, 단극성 우울증은 부정적 감정 자극에 대해서만 변연계의 과다 활성과 같은 이상이 나타나나 양극성 우울증은 긍정적 감정 자극에도 편도체가 과다 활성되며, 이는 관해된 이후에도 유지된다. 셋째, 양극성 우울증 환자들에서는 집중이 필요한 과제(attention-control task)들에서 관해 상태에 비하여 우울 삽화 시에 측면 전전두엽(lateral prefrontal cortex) 활성이 증가되는 반면에 단극성 우울증에서는 우울 삽화 시에는 전전두엽 활성이 감소하고, 관해 상태에서 활성이 증가한다. 그러나 저자들도 언급하였듯이 이와 같은 구분에는 아직 논란의 여지가 많다.
연구 결과들을 종합하여 볼 때 감정자극을 인지하고 처리하는 과정에는 복측 신경계(ventral system)와 배측 신경계(dorsal system) 양측이 통합되어 작용하는 것으로 보인다.⁹¹⁾ 즉 편도체(amygdale), 섬이랑(insula), 복측 선조체(ventral striatum), 전전두엽의 복측 부분을 포함하는 복측 신경계는 두드러지는 감정 자극을 인지하고 중요성을 결정함으로써 정서를 유발하는 한편 적절한 자율신경계 반응이 일어나도록 한다.
아울러 뇌기능영상 연구들에서도 우울증 환자에서 감정 과제 수행 시에 배외측 전전두엽(dorsolateral prefrontal cortex, 이하 DLPFC), 복내측 전전두엽(ventromedial prefrontal cortex, 이하 VMPFC)의 활성화 감소 및 혈류, 대사 감소가 밝혀졌으며,³¹⁾³²⁾ 전전두엽의 활성화 감소로 인해 변연계의 활성도가 조절이 되지 않음으로써 감정 자극을 처리하지 못하는 것이 부정적 정서와 반추(rumina-tion),^33-35) 실행기능의 저하³⁶⁾와 같은 우울증의 임상 증상으로 나타난다는 것이 확인되고 있다. 종합해 볼 때, 정서 자극을 인식하고 처리하는 과정을 조절하는 전전두엽의 기능저하로 인해 과다활성화된 변연계를 억제하지 못하는 것이 우울증의 가장 중요한 뇌영상 소견으로 생각된다(Fig. 1).
양극성 우울증의 경우 현재까지의 연구 결과들은 주요우울증의 뇌영상 연구 결과들과 거의 일치한다. 즉, 감정 자극을 처리할 때 증가된 변연계 활성화, 혈류 증가와 함께 전전두엽의 대사 및 활성도 감소가 관찰되었으며 특히 전전두엽의 활성도가 감소되어 있을수록 변연계의 활성도는 높았고, 이는 우울 증상의 심각도와도 관련이 있었다.⁶⁹⁾⁷⁰⁾ 기분조절제나 항정신병약물을 복용한 환자들에서는 치료를 받지 않은 환자들에 비해 기저핵과 시상 등을 비롯한 변연계의 활성화가 높았다는 점도 우울증의 소견과 유사하다.
에 따르면, 양극성 우울증은 다음과 같은 점에서 단극성 우울증과 구별된다. 첫째, 단극성 우울증은 증상 호전 후 뇌영상 연구들에서 관찰된 이상 소견들이 회복되는 데 반해 양극성 우울증은 기분 삽화가 관해된 후에도 이상이 지속된다. 둘째, 단극성 우울증은 부정적 감정 자극에 대해서만 변연계의 과다 활성과 같은 이상이 나타나나 양극성 우울증은 긍정적 감정 자극에도 편도체가 과다 활성되며, 이는 관해된 이후에도 유지된다.

후속연구

^72)73)89) 심지어 일부에서는 뇌영상 연구로 단극성 우울증과 양극성 우울증을 구별하는 것은 불가능하다는 회의적인 시각도 존재하는 것이 사실이다.⁹⁰⁾ 따라서 단극성 우울증과 양극성 우울증을 뇌영상으로 구별하고, 진단을 공고히 하기 위해서는 양극성 장애 환자들을 대상으로 각 기분 삽화 및 관해 상태에서 더 많은 연구가 진행되어야 할 것이다. 또한 제 2형 양극성 장애, 양극성 장애의 급속 순환형(rapid cycling), 순환성 기분장애(cyclothymia) 및 비정형 우울증(atypical depres-sion) 등 양극성 장애의 아형으로 생각되거나 우울증 증상 중 양극성 장애를 시사하는 소견을 지닌 환자군에서 뇌영상 연구가 더 이루어져야 할 것으로 생각된다.
⁹⁰⁾ 따라서 단극성 우울증과 양극성 우울증을 뇌영상으로 구별하고, 진단을 공고히 하기 위해서는 양극성 장애 환자들을 대상으로 각 기분 삽화 및 관해 상태에서 더 많은 연구가 진행되어야 할 것이다. 또한 제 2형 양극성 장애, 양극성 장애의 급속 순환형(rapid cycling), 순환성 기분장애(cyclothymia) 및 비정형 우울증(atypical depres-sion) 등 양극성 장애의 아형으로 생각되거나 우울증 증상 중 양극성 장애를 시사하는 소견을 지닌 환자군에서 뇌영상 연구가 더 이루어져야 할 것으로 생각된다.
이처럼 복잡한 우울증 병태 생리를 종합적으로 이해하고 한 개인에서 우울증이 발생하는 과정을 다각적으로 이해하되 뇌영상 소견 하에 통합하려는 시도들은 여러 분야에서 다양한 질문들을 통해 이루어지고 있다. 앞서 제기된 질문들 즉, 알려진 우울증 취약 요인을 지닌 개인에서도 우울증에서 발견되는 피질-변연계 이상이 관찰되는가, 환경적 요인이나 성격 등과 같은 이차적 인자들의 영향은 어떻게 뇌영상으로 설명할 수 있는가에 대한 답이 임상 실제에서 밝혀진 사실들과 조화를 이룰 수 있다면 우울증에 대한 이해는 한 층 넓어질 수 있을 것이다.
또한 기능 뇌영상 연구들에서도 부정적 감정 과제를 수행하게 했을 때 우울증 가족력이 있는 정상인군에서 가족력이 없는 정상인군에 비하여 과제로 인한 기분 저하 효과가 더 증대되어 나타나고 더불어 편도체의 각성 정도도 더 증가하였으며,⁴⁵⁾ 보상(reward)이 기대되는 상황에서 조가비핵(putamen)과 섬이랑(insula) 활성이 가족력이 없는 군에 비하여 적고 처벌(punishiment)이 예견되는 상황에서는 ACC 활성이 더 증가하는 소견을 보이는⁴⁶⁾ 등의 보고들이 있었다. 이러한 연구 결과들은 복잡한 우울증의 유전성을 일부 설명해줄 수 있을 것으로 기대되며, 특히 아직 임상적으로 의미 있는 우울증상이 없는 경우에도 변연계와 전전두엽의 이상이 보고되고 있는 점에 대하여 더 많은 연구가 필요할 것으로 보인다.
양극성 장애에서도 질환의 특징인 정동의 불안정성과 충동성을 설명하기 위한 뇌영상 연구들이 활발히 이루어지고 있으며, 특히 기분 삽화 및 관해 여부에 관계없이 양극성 장애 환자들에서 발견되는 OFC 활성 감소는 양극성 장애의 질환 특이적 표지자로 많이 연구되고 있다. 향후 뇌영상 기술 및 분석 기법의 발달과 함께 기분장애의 endophenotype의 결정에 뇌영상이 더 많은 역할을 하리라 기대한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	기분장애의 유병률은?	주요 우울증을 비롯한 기분장애는 평생 유병률이 주요 우울증의 경우 12~25%,1) 양극성 장애의 경우 5%에 이르는 비교적 흔한 정신질환이다.2) 또한 이들 질환은 적절한 치료를 시행하여도 완전 관해를 이루기가 어렵고3) 관해 후에도 대인관계 스트레스, 부정적 생활사건 등과 같은 심리사회적 스트레스로 쉽게 재발하기 때문에4)5) 큰 개인적, 사회적 부담이 되어왔다.
	기분장애는 어떠한 문제점이 있는가?	주요 우울증을 비롯한 기분장애는 평생 유병률이 주요 우울증의 경우 12~25%,1) 양극성 장애의 경우 5%에 이르는 비교적 흔한 정신질환이다.2) 또한 이들 질환은 적절한 치료를 시행하여도 완전 관해를 이루기가 어렵고3) 관해 후에도 대인관계 스트레스, 부정적 생활사건 등과 같은 심리사회적 스트레스로 쉽게 재발하기 때문에4)5) 큰 개인적, 사회적 부담이 되어왔다.
	양극성 장애는 무엇인가?	양극성 장애는 부정적 정서와 우울감만 지속되는 주요우울증과 달리 감정 불안정성(mood instability)과 반복되는 기분삽화가 주요 증상을 이루는 보다 복잡한 질환이라 할 수 있다.68) 따라서 양극성 장애 뇌영상 연구의 해석 시에는 어떠한 기분삽화에서 시행된 것인지를 고려해야 한다.

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저자의 다른 논문 :

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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