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  • 비침습적 뇌 자극술로 우울, 불안, PTSD 증상 완화

    비침습적 뇌 자극술로 우울, 불안, PTSD 증상 완화

    이미지 출처 : Motion Elements
    이미지 출처 : Motion Elements

    초음파를 활용한 비침습적 뇌 자극술로 우울, 불안, 트라우마 등 정신건강 증상을 완화할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 낮은 강도의 초음파를 활용해 편도체 영역에 있는 신경세포들의 과잉 활동을 조절하는 원리다.

     

    저강도 경두개 집속 초음파 활용

    미국 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스의 델 의과대학에서는 현지시각 24일(목) 네이처 그룹에서 발행하는 국제 학술지 <분자 정신의학(Molecular Psychiatry)>에 저강도 초음파 기반의 신경 치료법에 관한 연구 결과를 발표했다. 약물이나 수술 없이 비침습적 뇌 자극술로 뇌 깊숙히 위치한 영역의 활동까지 조절할 수 있을지를 명확하게 확인하는 것이 핵심 과제였다.

    연구팀은 기분 및 불안 장애 등 다양한 정신건강 문제를 가지고 있는 환자 29명을 모집해 저강도 경두개 집속 초음파(transcranial Focused UltraSound, tFUS)를 활용한 비침습적 뇌 자극술의 실질적인 효과를 측정하고자 했다. 두개골을 통과하는 초음파를 발생시켜, 뇌의 편도체(Amygdala) 영역에 집중시킴으로써 치료 효과를 얻을 수 있는지를 확인한 것이다.

    연구팀은 결과에 대한 객관성과 신뢰성을 높이기 위해 이중맹검(Double-blind) 방식을 채택했다. 어떤 환자가 진짜 치료군이고, 어떤 환자가 대조군(가짜 치료군)인지를 연구자와 환자 모두 모르게 함으로써 편견과 위약 효과(Placebo Effect)가 나타날 가능성을 최소화했다. 

     

    부작용 없는 비침습적 뇌 자극술

    1차 시술 직후부터 편도체 활동이 즉각적으로 감소하는 결과를 보였다. 3주에 걸쳐 매일 같은 치료를 반복한 결과, 환자들은 우울, 불안, PTSD와 같은 증상은 물론, 부정적인 정서에서의 유의미한 개선을 보였다.

    델 의과대학의 정신의학 및 행동과학과 조교수이자 연구의 제1저자인 그레고리 폰조 박사는 “편도체의 역할에 대해서는 오랫동안 관심이 집중돼 왔지만, 이 깊숙한 영역에 접근할 수 있는 방법은 뇌 수술 또는 대뇌 피질 자극을 통한 간접적 접근뿐이었다”라며 “tFUS를 활용하는 기술은 정신건강 문제를 치료하는 데 새로운 지평을 열 것”이라고 이야기했다.

    tFUS를 활용한 비침습적 뇌 자극술은 외부에서 초음파를 전달하는 방식이므로 피부나 두개골을 절개할 필요가 없다. 뇌 표면의 피질은 물론 편도체처럼 깊숙한 곳에 위치한 영역에도 초음파를 전달할 수 있으며, 초음파 자체의 에너지 또는 미미한 수준의 열을 활용해 신경세포를 조절할 수 있다. 

    게다가 mm 단위의 작은 영역에만 선택적으로 집중하는 것도 가능하기 때문에, 공간적으로 매우 정밀한 시술이 가능하다는 장점이 있다. 

    이번 실험에서는 별다른 부작용 사례가 발견되지 않았다. 연구팀은 이를 토대로 대규모 임상시험을 설계할 수 있을 거라는 입장이다.

    뇌 깊숙한 곳의 영역에까지 초음파를 전달해, 신경세포 기능을 조절할 수 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements
    뇌 깊숙한 곳의 영역에까지 초음파를 전달해, 신경세포 기능을 조절할 수 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements

     

     

  • 음악 활용한 통증 완화, ‘템포’가 중요하다

    음악 활용한 통증 완화, ‘템포’가 중요하다

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    캐나다 맥길 대학 연구팀이 ‘개인의 신체 리듬에 맞는 음악’이 환자의 통증 수준을 낮춰줄 수 있다는 연구 결과를 통증 연구 분야 학술지 「페인(Pain)」을 통해 발표했다. 신체 리듬에 맞게 음악의 ‘템포’를 조절함으로써 더욱 높은 효과를 거둘 수 있다는 내용이다.

     

    음악의 통증 완화 효과 비결은?

    들었을 때 마음이 편안해지는 종류의 음악들이 있다. 이런 음악들은 오랜 시간에 걸쳐 통증 완화 목적으로도 사용해왔다. 이는 단순히 플라시보(위약) 효과를 발휘하는 것이 아니다. 실제로 음악을 듣는 동안 신경계를 안정시키고 스트레스를 줄여주는 물질을 생성하며, 이를 통해 통증 감각을 줄이는 역할을 할 수 있다.

    캐나다 맥길 대학 심리학과 연구팀은 ‘모든 음악이 동일한 효과를 갖지는 않는다’, 그리고 ‘같은 음악에 모든 사람이 동일한 반응을 보이지 않는다’라는 두 가지 전제를 토대로 연구를 진행했다. 다양한 음악을 구성하는 요인 중 어떤 특정한 요인이 뇌에 영향을 미치는 변수가 될 거라는 접근 방법이다. 그들이 목표로 삼은 것은 ‘템포(tempo)’, 즉 곡조의 빠르기였다.

    보통 템포는 분당 박자 수로 측정한다. 흔히 BPM(Beats Per Minute)이라 말하는 개념이다. 예를 들어 ‘분당 120박(120 BPM)’이라고 하면 1분에 120번의 비트를 발생시킨다는 뜻이다. 이는 보통 ‘중간 정도 빠르기’로 여겨지는 속도다.

     

    음악의 템포와 개인의 템포

    노래나 악기 연주는 기본적으로 BPM을 바탕에 깔아두기 때문에 템포가 두드러지지만, 사실 템포는 음악에만 있는 것이 아니다. 말하는 것, 춤추는 것, 일상에서 움직이는 것까지 모두 저마다의 리듬을 가지고 있다. 맥길 대학 연구팀은 여기서 ‘저마다의 리듬’에 주목했다.

    심리학에서 ‘자발적 생산 속도(Spontaneous Production Rate, SPR)’라 알려진 이 개념은 어떤 인간이 특정 행동이나 반응을 할 때 의식적 또는 무의식적으로 드러내는 속도를 의미한다. 말하는 속도, 움직이는 속도, 생각하는 속도, 특정 자극에 대한 반응 속도 등이 대표적이다. 

    연구팀은 이 SPR이 그 사람의 일주기 리듬(Circadian Rhythm)과 연관이 있을 거라고 보았다. 자발적으로 만들어내는 템포는 자신이 무의식적으로 선호하는 템포일 것이며, 자연스럽게 그와 유사한 템포의 음악을 들을 때 더 매력을 느낄 거라는 분석이다.

     

    개인 템포에 맞는 음악이 효과적?

    이 가설을 검증하기 위해, 연구팀은 60명의 참가자를 모집했다. 일부는 음악 관련 일을 하는 사람이며, 나머지는 일반인이었다. 가장 먼저 연구팀은 참가자들 개인의 SPR을 측정했다. 잘 알려진 동요를 듣도록 하고, 그에 맞춰 터치 감지 패드를 두드리도록 함으로써 그 사람이 자연스럽게 생성하는 템포를 측정했다. 

    전체적인 실험 방법은 단순했다. 참가자들로 하여금 일정한 수준의 통증을 경험하도록 하면서, 음악을 듣거나 듣지 않도록 했다. 음악을 듣는 그룹은 개인의 생성한 SPR과 일치하는 템포의 음악, 그보다 15% 더 느리거나 15% 빠르게 조정한 음악을 듣는 그룹으로 세분화했다. 

    각 참가자는 약 10초씩 열 통증을 느끼도록 한 다음, 그 사이에 간격을 두고 다시 통증을 느끼도록 하는 식으로 총 12개의 세션을 진행했다. 전체 실험에 걸린 시간은 약 30분이었다. 이 시간 동안 참가자들은 음악을 듣거나 듣지 않으며 통증을 경험했으며, 실험이 끝난 뒤 통증을 느낀 정도에 대해 스스로 평가하도록 했다.

     

    음악 치료, 개인에게 맞는 템포로 해야

    응답을 취합해 살펴본 결과, 어떤 종류든 음악을 들은 사람들은 음악을 듣지 않은 사람에 비해 통증을 덜 느끼는 경향이 나타났다. 또한, ‘자신의 템포(SPR)’와 일치하는 음악을 들은 사람들이 가장 통증을 덜 느꼈다는 점을 발견했다.

    연구팀은 자신들이 예측한 대로 결과가 나왔다고 언급하면서도, 이것이 자가설문 형식이었다는 점을 스스로 지적했다. 이를 보완하기 위해 연구팀은 뇌파 측정을 통해 신경 활동을 직접 살펴보고, 그 과정이 음악의 템포와 관련이 있는지를 확인해보겠다는 계획이다.

    또한, 더 나아가 만성 통증이나 의료 시술로 인한 통증을 겪고 있는 사람들을 대상으로도 같은 내용의 연구를 진행하고 싶다는 입장을 밝혔다. 모든 방식으로 가설이 검증된다면, 현재의 음악 치료를 SRP에 기반한 ‘개인맞춤형’으로 개선해야 한다는 근거가 될 것이다.

  • 스마트 워치 수면 측정, ‘주객전도’하고 있지는 않은가

    스마트 워치 수면 측정, ‘주객전도’하고 있지는 않은가

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    주관적인 의견을 좀 보태자면, 건강의 3요소는 음식, 운동, 수면이라고 생각한다. 그 중에서도 특히 잘 자는 것은 중요하다. 음식이나 운동에 비해 좀 더 적은 노력으로도 개선할 수 있는 요인이라고 생각하기 때문이다.

    스마트 워치를 사용하게 된 후로, 습관처럼 ‘전날의 수면 점수’를 들여다보는 버릇이 생겼다. 수면 점수가 높으면 잘 잤다고 생각하게 되고, 점수가 낮으면 왠지 피곤하다고 느끼게 됐다. 과연 이것은 진실일까? 아니면 ‘위약 효과’와 같은 원리일까?

     

    스마트 워치가 ‘잠’을 기록하는 원리

    스마트 워치는 편리하다. 한편으로는 신통하다. 규칙적인 수면 습관을 가질 수 있도록 시간을 설정할 수도 있고, 손목을 기반으로 측정할 수 있는 데이터를 토대로 다양한 정보를 알려주는 게 때로는 기특하기까지 하다. 

    스마트 워치는 손목에 착용하고 있는 동안 심박수를 지속적으로 모니터링한다. 보통 우리가 맥박을 측정할 때 손목 부분을 사용한다. 스마트 워치를 착용하는 부위도 비슷하기 때문에, 이는 꽤 정확한 측정을 보장한다고 할 수 있다. 잠이 들었을 때는 일반적으로 깨어있을 때보다 확연히 낮은 심박수를 나타내고, 이를 통해 ‘잠을 자고 있다’라고 인지하게 된다.

    여기에 더해, 스마트 워치에는 움직이는 속도를 측정하는 가속도계, 회전을 감지하는 자이로스코프 등의 장치가 들어간다. 즉, ‘움직임(뒤척임)이 적거나 거의 없다’라는 점을 근거로 수면 상태 및 단계를 추정하게 된다. 이런 데이터들을 종합해 하룻밤 사이의 수면 주기를 분석하고, 이를 토대로 ‘수면 점수’를 도출한다.

     

    점수에 따라 일희일비하고 있다면

    어느 순간, 워치가 측정해주는 수면 점수를 굳게 믿고 있는 나를 발견했다. 측정 결과는 갤럭시 워치 기준으로 보통 80점 이상일 경우 ‘매우 좋음’으로 판단한다. 70점 이상이면 ‘좋음’이다. 90점 이상은 받아본 적이 없어서 모르겠다. 아마 ‘아주 좋음’이나 ‘가장 좋음’으로 나오지 않을까. 반대로 70점보다 낮으면 ‘보통’, ‘낮음’과 같은 식으로 나올 테고.

    수면 품질이 ‘매우 좋음’으로 나온 날은 몸이 가뿐하고 기분이 좋다. 반대로 수면 점수가 낮게 나오면 아침부터 영 피곤하고 수시로 졸음이 온다. 몇 번 이런 일이 반복되면서, 점점 더 워치가 측정해주는 점수를 믿게 됐다.

    하지만, 정말 그럴까? 아마 아닐 것이다. 그러고 보면, 점수가 낮은데도 잘 잔 것 같다고 느끼는 날도 있었고, 점수가 높아도 못내 피곤한 날이 분명 있었다. 그럴 때는 그냥 “뭐야, 엉터리네.”라며 코웃음치고 넘겨버렸을 가능성이 높다. 수면 점수와 컨디션이 일치하는 날이면 “오, 신통한데?”라며 흐뭇해 했을 것이다. 아마도.

     

    수면 점수는 ‘마음’을 건드린다

    잠을 잘 잤는지, 잘 못 잤는지는 무척 주관적인 감각이다. 이를 ‘점수’라는 직관적인 형태로 바꿔준다는 것이 수면 점수의 가장 커다란 공이라 할 수 있다. 실제로 높은 수면 점수는 긍정적인 기분을 유발하고 정신적으로 안정감을 느끼게 돕는다. ‘위약 효과(Placebo Effect)’와 비슷한 원리라고 할 수 있다.

    반면, 낮은 수면 점수는 피곤함과 불안함을 느끼게 한다. ‘잠을 설쳤다’라는 생각에 사로잡히게 하며, 이로 인해 집중력을 떨어뜨리고 ‘피곤하다’라고 느끼게 한다. 한 마디로 표현하자면, ‘수면 점수가 내 마음을 건드린다’라고 할 수 있다.

    어쩌면 이는 ‘자기 충족적 예언’이나 ‘인지부조화’와 같은 맥락일 수 있다. “잠을 잘 잤으니 오늘은 아주 기분이 좋아”라고 여기거나, “수면 점수가 낮게 나왔으니 오늘 피곤한 건 당연한 일이야”라는 식의 사고가 이루어지는 것이다. 점수가 마음을 건드리다 못해, 움직이기까지 할 수 있는 셈이다.

     

    ‘주객전도’ 하고 있지는 않은가?

    앞서 말한 ‘인지부조화’는 긍정적인 방향으로 작동할 수도 있다. 이를 테면, 아침에 일어나 “잘 잤다”라고 말할 정도로 상쾌함을 느꼈다고 해보자. 이때 수면 점수를 봤는데 점수가 낮다면 어떨까? ‘난 잘 잤는데? 점수 측정이 잘못됐나보네.’라고 생각할 수도 있다는 것이다.

    실제로 스마트 워치는 첨단 기술이 적용돼 있기에 상당한 정확성을 자랑한다. 기술의 진보에 따라 앞으로는 더욱 정확도가 높은 모델을 사용할 수 있게 될지도 모른다. 

    하지만, 그렇다고 해서 이를 맹신하는 것은 곤란하다. 건강한 수면은 심박수와 움직임, 체온 등 스마트 워치가 측정할 수 있는 데이터만으로 결정되지 않는다. 좀 더 엄밀히 말하면, 뇌에서 이루어지는 각종 작용들이 더 본질에 가깝다고 할 수 있다. 또한, 심리적인 상태와 주위 환경적인 요인도 관여한다. 이는 스마트 워치가 측정할 수 없는 영역이다.

    ‘주객전도’라는 말이 있다. 점수로 나타난 수면과 실제 느끼는 수면 중 더 중요한 것은 당연히 후자다. 잘 잤다는 감각이 명확하지 않다는 이유로 수면 점수를 신뢰하고자 한다면, 한 마디를 더해주고 싶다. “잘 잤는지, 잘 못 잤는지는 자기자신에게만 중요한 일이다. 불확실한 게 문제가 되는가?”

  • 마음챙김 명상, 실제 ‘뇌 통증 신호’ 줄여줘

    마음챙김 명상, 실제 ‘뇌 통증 신호’ 줄여줘

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    통증이라는 현상은 단순히 신체에서 발생하는 ‘아프다’라는 감각만 관여하는 것이 아니다. 개인의 마음가짐이 어떤지, 얼마나 아플 거라 예상했는지 등 몇 가지 변수에 의해 만들어지는 복합적 현상이라 할 수 있다.

    ‘플라시보 효과’라는 말을 잘 알고 있을 것이다. ‘위약 효과’라고도 불리는 이것은, 실제로 아무 효과가 없지만 치료처럼 보이는 행위를 하고 나면 증상이 나아진 것 같은 현상을 가리킨다. 이는 심리상태라든가 어떤 기대 같은 것이 실질적으로 경험을 변화시킬 수 있음을 보여주는 예다.

    ‘마음챙김 명상’은 스트레스 관리를 위해 종종 제안되는 방법 중 하나다. 오랜 세월 동안 다양한 문화권에서 통증 관리 용도로 사용돼 있고, 실제로 효과가 있다고 말하는 사람들이 많았다. 최근 과학자들이 명상이 단순히 플라시보 효과가 아닌, 실제로 통증을 줄이는 효과가 있음을 입증해냈다.

     

    ‘마음’이 통증에 관여한다

    최근 국제 학술지 「Biological Psychiatry」에 발표된 연구 결과에 따르면, 마음챙김 명상이 실제로 뇌의 반응을 활성화함으로써 통증을 줄인다고 한다. 캘리포니아 샌디에이고 대학의 연구팀은 뇌 이미징 기법을 사용해 연구를 실시했다. 

    연구팀은 실제 전문가에 의한 마음챙김 명상과 ‘가짜’ 마음챙김 명상 프로그램, 그리고 ‘플라시보 크림(실제 효과를 내는 성분이 포함되지 않은 크림)’을 각각 준비해, 참가자들을 대상으로 통증 완화 효과를 비교했다.

    연구 결과, 진짜 마음챙김 명상의 경우, 통증의 강도와 불쾌감이 눈에 띄게 줄어들었음을 확인할 수 있었다. 뇌 이미징 분석 결과, 통증 및 부정적인 감정과 관련된 뇌 활동 패턴도 감소했다.

    샌디에이고 대학 산하의 샌포드 연구소(Sanford Institute for Empathy and Compassion)의 마취학 교수 파델 제이단 박사는 “인간의 마음은 매우 강력한 요인이며, 우리는 통증을 관리함에 있어 마음을 어떻게 활용할 수 있을지를 이해하려 애쓰고 있다”라고 이야기했다. 그는 “마음챙김 명상에 대해 약물 없이, 비용도 들지 않으며, 어디서든 실천할 수 있는 방식으로 통증을 스스로 조절할 수 있다”라고 말했다.

     

    마음챙김 명상, 실제 뇌 통증 신호 감소시켜

    샌디에이고 대학에서 실시한 연구에는 총 115명이 참가했다. 이들은 무작위로 그룹을 나눠 두 가지 임상시험에 임했다. 한 그룹에게는 실제 마음챙김 명상, 단순히 깊은 호흡만으로 구성된 가짜 마음챙김 명상, 통증을 줄인다고 소개된 플라시보 크림을 각각 적용했으며, 대조군이 될 그룹에게는 단순히 오디오북을 듣도록 했다.

    연구팀은 참가자들의 다리 뒤쪽에 실제 해가 없지만 고통을 느끼도록 하는 열 자극을 가한 다음, 각각 개입상황에 대해 뇌 스캔을 진행했다.

    시험 결과, 세 가지 모두 ‘통증이 줄었다’라고 답하는 경향을 보였다. 다만, 실제로 얼마나 통증이 줄었는지에 대해서는 진짜 마음챙김 명상을 실시했을 때가 가장 크게 효과를 보였다. 여기에 더해, 마음챙김 명상은 통증 신호를 처리하는 뇌의 특정 부위를 활성화해, 통증 조절에 실질적인 도움을 주는 것으로 나타났다.

    가짜 명상이나 플라시보 크림의 경우, 통증을 어느 정도 줄이는 효과는 있었다. 하지만 뇌의 통증 신호 처리에서는 아무런 개입을 받지 않은 대조군과 비교했을 때 유의미한 변화가 보이지 않았다. 글자 그대로 ‘플라시보 효과’만 발생한 셈이다.

    제이단 박사는 연구 결과에 대해 “마음챙김 명상이 단순히 플라시보 효과를 활용하는 것이 아니라, 통증에 직접적인 영향을 미친다는 근거다”라고 말했다.

     

    약물을 사용하지 않는 통증 치료법 기대

    이번 연구는 약물 등을 사용하지 않고 만성 통증을 치료할 수 있는 새로운 치료법 개발에 중대한 단서가 될 수 있을 것으로 보인다. 다만, 연구 참가자가 많지 않은 편이라는 점, 그리고 만성 통증 환자가 아닌 다른 조건을 가지고 있는 사람에게도 효과가 있는지를 입증할 필요가 있다는 점에서 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.

    연구팀은 이번 연구를 토대로 마음챙김 명상으로 인한 뇌 메커니즘을 이해함으로써, 개인마다 다르게 느끼는 통증을 줄이는 데 마음챙김을 활용할 수 있는 방법이 만들어지기를 기대하고 있다.

    제이단 박사는 “수백만 명에 달하는 사람들이 만성 통증과 함께 살아가고 있으며, 이전까지 알고 있던 것보다 더 많은 해결법이 있을 수 있다”라며 “우리는 마음챙김 명상으로 인한 실질적인 효과를 계속 탐구할 것이며, 이를 실제 현장에서 어떻게 활용할 수 있을지를 기대하고 있다”라고 전했다.

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