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  • 실로시빈 효과, 즉각적인 ‘신경가소성’ 향상

    실로시빈 효과, 즉각적인 ‘신경가소성’ 향상

    ※ 위 이미지는 본문 내용과 직접적인 연관이 없음 / 이미지 출처 : Motion Elements
    ※ 위 이미지는 본문 내용과 직접적인 연관이 없음 / 이미지 출처 : Motion Elements

    ‘환각버섯류’에 포함된 활성 성분 ‘실로시빈(Psilocybin)’이 뇌 신경세포(뉴런)의 성장과 함께 네트워크 연결(시냅스 형성)을 촉진함으로써 신경가소성에 도움이 된다는 연구 결과가 제기됐다. 독일 만하임에 위치한 중앙 정신건강 연구소 산하의 헥터 뇌중개 연구소(HITBR)에서 발표한 내용이다.

     

    실로시빈 효과, 정신 활성 작용

    실로시빈은 이른바 ‘환각버섯’으로 분류되는 버섯류에 함유된 성분이다. 이름에서 알 수 있듯이 정신적인 영향을 미치는 성분이기 때문에, 일반적으로 규제 대상에 속한다. 다만, 실로시빈에 대해서는 별도로 추출하여 치료 목적으로 활용할 수 있을지에 대한 연구가 꾸준히 이루어져 왔다.

    HITBR 연구팀은 최근 줄기세포를 통해 배양한 인간 신경세포에 실로시빈이 어떤 영향을 미치는지를 조사하고, 그 결과를 이달 초 「e 라이프(eLIFE)」 저널에 게재했다. 연구팀에 따르면 실로시빈은 인체에 투여됐을 때 ‘실로신(Psilocin)’으로 전환된다. 실로신은 궁극적으로 정신 활성 효과를 발휘하는 화합물이라는 것이 연구팀의 설명이다.

    HITBR 연구팀이 발표한 결과에 따르면, 실로신은 단 한 번만 투여되더라도 짧은 시간 내에 인간 신경세포에 다양한 변화를 유도한다. 저널에 게재된 논문에는 구체적으로 신경세포가 더 많은 ‘가지’를 형성했으며, 신경세포의 내인성 성장 인자인 뇌 유래 신경 성장 인자(Brain-Derived Neurotrophic Factor, BDNF)를 더 많이 생성한다는 내용이 담겼다.

    BDNF는 신경세포의 생존을 돕고, 뇌가 자체적으로 최적화되는 과정인 ‘신경가소성’을 조절하는 주요 인자로 꼽힌다. BDNF의 수치가 낮을 경우, 우울장애나 불안장애와 같은 정신질환의 위험이 증가할 수 있다는 연구 결과도 있다. 이러한 내용을 종합해보면, 실로신을 투여함으로써 뇌가 더 유연하게 활성화될 수 있다.

    실로시빈은 투여 후 '실리신'으로 전환되고, 신경세포를 활성화시키고 신경가소성을 촉진한다 / 이미지 출처 : Motion Elements
    실로시빈은 투여 후 '실리신'으로 전환되고, 신경세포를 활성화시키고 신경가소성을 촉진한다 / 이미지 출처 : Motion Elements

     

    실로시빈, 정신질환에도 효과 있어

    실로시빈 효과에 대한 연구는 이번이 처음이 아니다. 비교적 가까운 사례로는 지난 2024년 9월에 임페리얼 칼리지 런던의 연구팀이 발표한 연구 결과가 있다. 실로시빈이 항우울제로 사용되는 ‘선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRIs)’와 유사한 효과를 제공할 수 있다는 내용이다. 

    당시 연구 결과에 따르면 실로시빈은 25mg씩 두 번을 복용했을 때 약 6주에 걸친 SSRIs 복용과 유사한 효과를 보였다. 게다가 약 6개월이 지난 뒤까지도 증상 개선 효과가 유지됐다. 이를 토대로 임페리얼 칼리지 런던 연구팀은 치료제로서 실로시빈의 가능성을 강조한 바 있다.

    실로시빈 효과는 두 가지로 요약할 수 있다. 하나는 소량 투여로도 즉각적인 효과를 발휘한다는 점, 그리고 추가 투여 없이도 상당기간 효과가 지속된다는 점. 이 두 가지 특징은 이번 HITBR 연구팀이 내놓은 연구 결과와 비교했을 때도 같은 맥락을 보여준다. 실제로 우울증에 대한 효과와 신경가소성 증진은 매우 밀접한 연관성을 가진다.

    이외에도 전 세계 여러 연구 기관에서 실로시빈에 대한 임상 연구를 진행 중이다. HITBR 연구팀은 이번 연구 결과가 기존 임상 연구를 통해 제시된 긍정적인 결과들을 뒷받침할 수 있다고 밝혔다. 우울증 뿐만 아니라 다양한 정신질환의 치료 옵션으로 잠재력이 충분하다는 입장이다.

     

    정신건강과 신경가소성의 관계

    연구에 따르면 우울, 불안을 비롯한 여러 정신질환에서 BDNF 수치가 감소하는 경향이 나타난다. 이들 질환은 구체적인 원인과 메커니즘 등에서 차이가 있지만, BDNF 수치가 감소한다는 공통점을 보인다. 이번 연구를 통해 발표된 실로시빈 효과가 각광받는 이유다.

    BDNF 수치가 감소하면 신경세포 간의 연결이 약화되기 쉽고, ‘신경가소성’이 제대로 조절되지 않는다. 즉, 신경회로의 변화 및 적응이 어려워지기 때문에 정신질환이 더 악화되거나 치료하기가 어려워질 수 있다. 

    물론, 약물을 활용한 치료법 외에도 BDNF 수치를 향상시킬 수 있는 방법이 있다. 대표적으로 ‘뇌를 위한 영양소’라 이야기하는 오메가 3 지방산(이하 오메가 3)의 섭취를 꼽을 수 있다. 오메가 3는 불포화 지방산의 일종으로 항염증 성분이 탁월해, BDNF 생산을 증가시킬 수 있다는 연구 결과가 있다. 동물성 식품 중에는 생선류, 식물성 식품 중에는 견과류를 통해 오메가 3를 섭취할 수 있다.

    한편, 규칙적으로 운동을 하는 습관도 BDNF 수치를 증가시키는 효과가 있다. 운동을 통해 전신의 혈액순환이 활성화되면 자연스럽게 뇌로 가는 혈류도 증가하게 된다. 이는 신경세포에 공급되는 산소와 영양소를 늘려, BDNF 수치 증가로 이어진다.

    실로시빈 효과에 관한 연구가 거듭되면서, 또 다른 정신질환 치료 옵션으로서의 잠재력이 점점 뚜렷해지고 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements
    실로시빈 효과에 관한 연구가 거듭되면서, 또 다른 정신질환 치료 옵션으로서의 잠재력이 점점 뚜렷해지고 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements

     

  • 운동으로 분비되는 ‘엑서카인’, 알츠하이머 진행 완화

    운동으로 분비되는 ‘엑서카인’, 알츠하이머 진행 완화

    ※ 위 이미지는 본문 내용과 직접적 연관이 없음 / Designed by Freepik
    ※ 위 이미지는 본문 내용과 직접적 연관이 없음 / Designed by Freepik

    운동 중 근육에서 분비되는 ‘엑서카인(exerkine)’이 신경염증을 감소시켜 알츠하이머 증상을 완화하는 데 도움이 될 수 있다는 연구결과가 나왔다. 삼육대학교 화학생명공학과 김미경 교수 연구팀은 이 내용을 토대로 신경과학 분야 국제 학술지 「알츠하이머와 치매(Alzheimer’s & Dementia)」에 논문을 발표했다.

     

    알츠하이머와 엑서카인의 관계

    알츠하이머는 치매의 한 유형이자 가장 높은 비중을 차지하는 유형이다. 대표적인 퇴행성 뇌질환으로, 뇌에 아밀로이드 베타(Aβ) 단백질, 과인산화된 타우(p-tau) 단백질이 축적돼 발생하는 것으로 알려져 있다. 

    Aβ가 축적되면 신경염증이 유발돼 미세아교세포와 별아교세포를 활성화시킨다. 이로 인해 신경세포 손상이 가속화되고 인지 기능이 저하된다. 타우 단백질의 경우, 정상적인 수준에서는 신경세포의 구조와 기능을 유지하는 역할을 하지만, 과인산화될 경우 신경섬유 엉킴을 유발해 신경세포의 기능을 방해하고 사멸을 유도한다. 

    운동을 하면 근육에서는 엑서카인이라 불리는 물질들을 생성하며, 이는 운동하는 동안 또는 운동을 마친 후 혈류로 직접 방출된다. 인터루킨-6(IL-6), 뇌 유래 신경 영양인자(BDNF) 등이 엑서카인의 대표적인 종류다. 

    운동을 통해 엑서카인 분비가 촉진되면 Aβ와 p-tau의 축적을 줄이고 신경세포 손상을 방지한다. 특히 IL-6과 BDNF는 신경세포 생존율을 높이고 새로운 신경 연결을 형성하게 함으로써 뇌 기능 개선에 기여한다. 이 내용에 대한 구체적인 설명이 이번 연구의 핵심이라 할 수 있다.

     

    운동 시 생성되는 물질, ‘염증복합체’ 작용 조절

    김미경 교수 연구팀은 운동으로 분비된 엑서카인이 체내 염증을 어떤 식으로 완화시키는지를 구체적으로 분석했다. 특히 최근 주목받고 있는 ‘NLRP3 염증복합체(NLRP3 inflammasome)’가 운동에 의해 어떻게 조절되는지에 주목했다. 

    NLRP3는 주로 면역 세포에서 발견되는 단백질 복합체다. 주로 감염이나 세포 손상, 대사 스트레스 등의 자극이 발생했을 때 활성화된다. NLRP3가 활성화되면 인터루킨-1β(IL-1β)와 인터루킨-18(IL-18)이 생성돼 염증 반응을 유도하게 된다. 

    NLRP3는 기본적으로 염증 반응을 조절하는 역할을 하지만, 과도하게 활성화될 경우 뇌 신경세포 손상을 촉진하는 부작용을 일으킨다. 이때 엑서카인이 NLRP3 신호를 억제함으로써 염증 반응이 일어나는 것을 완화한다. 예를 들어, 엑서카인의 일종인 IL-6는 초기에 IL-1β나 IL-18과 같이 작용하지만, 일정 수치를 넘어가면 항염증 효과를 발휘해 NLRP3 활성화를 억제한다.

     

    ‘비약물적 접근’ 방향성 제시

    연구팀은 이를 토대로 엑서카인과 NLRP3 염증복합체, 그리고 알츠하이머 간의 관계를 체계적으로 정리했다. 각 항목에 관련된 최신 논문들을 메타 분석하여, 이번 발표한 논문에서 운동-염증-신경염증 사이의 연결고리를 심층적으로 설명했다.

    김미경 교수는 “운동과 같은 비약물적 접근법이 신경염증 완화 및 신경 보호에 어떻게 기여하는지를 과학적으로 규명함으로써, 알츠하이머 병리 연구와 치료에 새로운 방향성을 제시할 것으로 기대한다”라고 말했다. 기존의 약물 기반 치료가 갖는 한계를 극복할 수 있는 대안으로서의 가능성을 제시한 것이다.

    김 교수는 이번 연구를 토대로 후속 연구를 진행 중이다. 말초신경계(PNS)와 중추신경계(CNS)에서 염증 조절이 이루어지는 메커니즘을 탐구하고, 이를 통해 인지 저하를 예측하는 모델을 구축하기 위한 연구다. 특히 운동 강도에 따른 엑서카인의 역할을 실험적으로 검증하며, 인지 장애를 예방하고 치료할 수 있는 전략 개발에 주력한다는 계획이다.

  • 운동하면 머리도 맑아진다! 운동이 정신건강에 미치는 효과

    운동하면 머리도 맑아진다! 운동이 정신건강에 미치는 효과

    Designed by Freepik (https://www.freepik.com/)
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    운동에 관한 정보는 너무 많다. 어렵거나 귀찮다고 하는 사람들을 위해 온갖 방법으로 쉽고 간편한 운동 정보를 제공하는 콘텐츠도 부지기수다. 그럼에도 불구하고 운동을 하기 어려워하는 사람들이 있어, 많은 것을 양보한 조언을 건네곤 한다. ‘어떤 운동이든 한 가지라도 꾸준히 하라’고.

    물론 운동을 제대로 하기 위해서는 복잡한 과정이 필요하다. 유산소 운동과 근력 운동을 병행하는 게 좋고, 근력 운동은 저마다 자극하는 부위가 다르니 여러 가지를 병행해야 한다. 이런 이야기들이 운동을 시작하는 허들로 작용하기도 한다.

    운동의 목적은 대개 체중 감량이나 근육 성장에 두곤 한다. 이 때문에 여러 가지 이야기들에 자꾸 관심이 분산될 수밖에 없다. 하지만, 아직 시작하지 않은 경우라면 그런 복잡한 이야기에 잠시 귀를 닫아라. 모든 일에는 순서라는 게 있는 법이니까. 걷기가 됐든 조깅이 됐든, 한 가지라도 일단 시작하는 것이 중요하다는 이야기다.

    운동은 건강한 몸을 만들어주지만, 그것 못지 않게 건강한 정신을 만드는 데도 기여한다. 한 가지 운동만 하게 되면 아무래도 신체적인 효과는 덜하겠지만, 적어도 하지 않는 것에 비해 훨씬 나은 정신건강을 유지할 수 있다는 것이다. 운동과 정신건강의 상관관계, 지금부터 알아보도록 한다.

     

    정신건강의 본질은 무엇인가

    ‘정신건강’이라는 말은 언뜻 매우 추상적으로 들린다. 정신이라는 개념 자체가 물질적인 실체가 없기 때문일 것이다. 하지만 실제로 인간의 정신은 엄밀한 물질적 작용의 결과물이다. 

    우리 몸에서는 다양한 신경전달물질과 호르몬 등 화학물질이 만들어진다. 그들은 정해진 조건에 맞춰 분비되고 맡은 역할을 수행한다. 그중 일부는 뇌와 중추신경에 작용하게 되며, 이것이 ‘정신’의 물리적 근본이라 할 수 있다.

    따라서 정신건강이라는 것은 추상적으로 느끼는 감정이나 기분 같은 것이 다가 아니다. 뇌에서 일어나는 화학적 작용과 구조적 변화, 유전적이거나 환경적인 요인 등이 복합적으로 작용한 결과물인 것이다. 흔히 말하는 뇌 가소성(신경 가소성) 역시, 어떤 긍정적인 경험을 반복함으로써 뇌가 변화할 수 있는 능력을 의미한다.

    이런 맥락에서, 운동으로 얻는 효과는 정신적으로 긍정적인 경험이라 할 수 있다. 운동은 대사를 활발하게 함으로써 신경전달물질의 분비를 촉진한다. 이를 통해 스트레스를 줄이고 기분을 개선할 수 있는 것이다. 또한, 뇌 혈류를 증가시켜 뇌가 보다 활발하게 제 기능을 수행할 수 있도록 돕는다.

     

    최적의 효능, 스트레스 날리기

    스트레스를 받으면 우리 몸은 코르티솔이라는 호르몬을 분비한다. 코르티솔은 신체가 스트레스 상황에 맞게 에너지를 효율적으로 사용할 수 있도록 돕는다. 하지만 코르티솔 수치가 높은 상황이 지속되면 몸은 비상 경계상태로 대기하는 것과 같아진다. 

    이 상황에서는 인체 내 자원을 스트레스와 관련된 일에 우선적으로 쓰려 하며, 이 과정에서 면역 기능에 필요한 에너지와 영양소가 일부 소모될 수 있다. 때문에 지속적인 코르티솔 분비는 면역력을 떨어뜨리고, 신체가 긴장된 상태를 유지하게 함으로써 불안정한 상태를 지속시킨다.

    운동으로 몸을 움직이게 되면, 엔도르핀이나 세로토닌, 도파민과 같은 신경전달물질이 증가한다. 이들로 인해 기분이 좋아지고 스트레스를 잠시나마 잊게 되면서 코르티솔 수치가 낮아진다. 운동을 마치고 회복하는 과정에서도 마찬가지다. 운동 후 휴식 또는 수면을 취하는 과정에서, 우리 몸은 코르티솔 수치를 정상화하고 스트레스 반응을 완화할 수 있다.

    ▶ [ 관련기사 : 긍정적 사고, 스트레스를 다스리는 습관을 위하여 ]

     

    신경 가소성에 의한 우울 개선

    운동은 BDNF(Brain-Derived Neurotrophic Factor)이 더 많이 분비된다. 이는 신경세포(뉴런)의 생존, 성장, 분화에 중요한 역할을 한다. 특히 뇌의 ‘해마’에서 신경세포 생성을 촉진하는데, 해마는 기억과 학습, 감정 조절에 있어 중요한 역할을 하는 영역이다. 신경 가소성에 의해 이 부분에 새로운 뉴런이 생기고 시냅스가 형성되면 해당 기능이 개선된다.

    해마는 감정과 관련된 뇌의 또 다른 영역인 ‘편도체’와 상호작용한다. 즉, 해마의 기능이 향상되면 편도체와의 상호작용도 더욱 활발해질 수 있다. 이는 감정의 평가 및 조절에도 훨씬 유리해진다.

    우울로 인한 증상은 대개 해마의 기능 저하와 관련이 있다. 즉, 해마의 기능이 개선된다는 것은 우울 증상이 완화될 수 있다는 가능성을 높여주는 것이다.

    ▶ [ 관련기사 : 뇌 손상, 회복할 수 있다! '뇌 가소성'의 원리와 과정 ]

     

    정신 회복은 숙면에서부터 시작

    운동으로 인해 신체적 피로가 발생하면, 보다 깊게 잠들 수 있게 된다. 또한, 운동을 할 때 체온이 높아졌다가 회복 과정에서 다시 체온이 천천히 낮아지면서, 자연스럽게 심부 체온이 낮아지는 효 과가 생긴다. 이는 수면 호르몬인 멜라토닌의 분비를 촉진하기 위한 최적의 조건이다. 불면증의 원인 중 하나로 높은 스트레스 수치가 있는데, 운동으로 코르티솔 분비량이 안정화되면 이 또한 자연스럽게 해결할 수 있게 된다. 

    이처럼 자연스럽게 숙면을 취할 수 있는 환경이 만들어지면, 정상적인 패턴으로 깊은 수면과 얕은 수면을 반복할 수 있게 된다. 정신적인 회복은 보통 REM 수면 단계에서 이루어지는데, 수면 패턴이 안정적이면 수면 주기에 따라 REM 수면이 원활하게 이루어진다. 

    숙면을 취하고 나면 한결 가뿐하게 자리에서 일어날 수 있게 된다. 이러한 긍정적인 경험은 신경 가소성의 한 축이 돼, 점진적으로 더 나은 정신건강을 갖출 수 있도록 변해가게 된다.

    ▶ [ 관련기사 : 잠, 제대로 자고 있습니까? 건강한 수면 패턴에 관하여 ]

     

    스트레스를 애써 거부하지 말라

    스트레스는 자연스러운 감정의 일종으로 받아들이는 것이 좋다. 어차피 안 받고 싶다고 해서 안 받을 수는 없다. 스트레스 상황이라는 건 대부분 자신의 의지와 무관하게 발생하니까.

    그렇다면 ‘스트레스 받지 말자’라고 생각하면서 ‘스트레스’라는 단어를 계속 머릿속에 놔두는 편이 오히려 더 해로울지도 모른다. ‘코끼리는 생각하지 마’라고 하면 자연스레 코끼리를 먼저 떠올리게 되는 것처럼.

    스트레스는 더 나은 방향으로 나아가는 과정에서 필연적으로 마주해야 하는 것이다. 오히려 애써 스트레스를 거부하려 함으로써 스트레스 상황에 대응하는 능력을 충분히 기르지 못하게 되는 것을 경계해야 할 것이다.

    운동을 통해 몸에 활력을 불어넣고, 그것을 바탕으로 스트레스를 관리할 수 있는 힘을 기르자. 정신적 건강이 갖춰지면 누가 시키지 않아도 적극적으로 움직일 동력을 얻게 된다. 자연스레 운동은 다음 단계로 나아갈 것이고, 신체 건강도 그 뒤를 따라올 것이다.

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