한국과학기술원(KAIST)은 생명과학과 한진희 교수 연구팀이 신체적인 고통 없이 시각적 이미지만으로도 유도되는 공포 기억을 조절하는 뇌 회로를 규명했다고 15일 밝혔다.

우리 몸은 자연재해, 사고, 폭력 등 신체적인 고통을 직접 경험하지 않고도 외상후스트레스장애(PTSD), 불안장애, 우울증 등을 겪을 수 있다.

한 교수 연구팀은 동물 실험을 통해 대뇌피질 뇌섬엽(pIC) 부위에서 뇌 외측 팔곁핵(PBN)으로 이어지는 하향 신경 회로가 심리적 고통과 관련한 경로임을 새롭게 밝혀냈다.

생쥐 머리 위에 커다란 그림자를 만들어 포식자에게 공격을 당하는 듯한 시각적 위협을 경험하게 한 결과, 통각 자극 없이 심리적 위협만으로도 공포 기억이 형성됐다.

화학유전학·광유전학 기법을 활용해 외측 팔곁핵(PBN)으로 정보를 전달하는 상위 뇌 영역을 분석했고, 부정적 정서와 고통을 처리하는 데 중요한 역할을 하는 뇌섬엽(pIC)이 PBN과 직접 연결돼 있음을 확인했다.

시각적 공포 자극을 주면 pIC에서 PBN으로 신호를 보내는 뉴런들이 활성화되며, 이 신호가 PBN 뉴런의 활성에 필수적인 역할을 한다. 이 회로를 인위적으로 억제하면 시각적 위협에 따른 공포 기억은 현저히 줄어들지만, 통각 기반의 공포 학습에는 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.

'정서적 고통'과 '신체적 고통'이 서로 다른 뇌 신경회로에 의해 처리됨을 의미한다고 연구팀은 설명했다.

제1 저자인 한준호 박사는 "사고를 실제로 겪지 않았더라도 사고가 날 뻔한 경험이나 자극적인 미디어 노출만으로도 공포 기억이 생기고, PTSD로 이어질 수 있다"며 "지금까지 공포 기억에 관한 연구는 주로 신체적 고통에 기반한 실험에 집중돼 있어, 심리적 위협을 처리하는 뇌 회로에 대해서는 알려진 바가 거의 없었다"고 연구 의의를 밝혔다.

한진희 교수는 "PTSD, 공황장애, 불안장애 등 정서적 고통을 주 증상으로 하는 정신질환의 발병 기제를 이해하고 맞춤형 치료법을 개발하는 데 기여할 것"이라고 말했다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스' (Science Advances) 지난 9일 자 온라인판에 실렸다.