수면각성 제어 ‘오렉신’이 공포심도 제어

공포·외상후 스트레스 장애 치료제 개발에 기대

심한 공포를 느끼는 사람이나 외상후 스트레스 장애(PTSD)를 효과적으로 조절할 수 있게 될 전망이다. 

일본 츠쿠바大 국제 통합 수면의과학 연구기구(WPI-IIIS)의 연구팀이 수면각성을 제어하는 뇌내물질 ‘오렉신’에 공포는 느끼는 수준을 제어하거나 PTSD 등에서 나타나는 ‘범화(汎化)’라는 현상에 중요한 역할을 담당한다는 것을 발견했다.

연구에 따르면 오렉신은 뇌간의 청반핵이라는 부분에 존재하는 신경세포군에 작용하여 공포를 느끼는 수준을 제어하는 것으로 밝혀졌다. 오렉신의 새로운 기능이 밝혀졌다는 점에서 지극히 획기적인 연구라고 평가를 받고 있다. 

동물은 두려움을 느꼈을 때 무의식 중에 그때의 환경, 주위에 있던 소리, 냄새 등을 그 공포와 연결시켜 기억하는데, 나중에 같은 상황에 빠지거나 같은 감각을 느끼면 공포를 기억하고 행동이나 자율신경계에 변화가 나타난다. 또, 공포를 느꼈을 때의 주위환경과 정확하게 같지 않아도 유사하거나 관련된 것인 경우 공포를 야기하기도 하고 때에 따라서는 반응이 강하게 일어나기도 한다.

이는 ‘범화’라고 부르는 현상인데, 다양한 환경에 유연하게 적응하고 생존해 가는데 필요한 반응이다. 하지만, 적절한 수준을 초과하면 강한 스트레스를 받거나 정신적으로 크게 부담을 느껴 일상생활에 지장을 초래하기도 한다. 그 대표적인 것이 ‘외상후 스트레스 장애’이다. 지금까지는 범화의 수준이 어떤 물질에 의해 조절되는지 알지 못했다.

연구팀은 오렉신에 주목하여 유전자 조작쥐를 이용한 실험을 하다 오렉신이 뇌간의 청반핵이라는 부위에서 노르아드레날린(NA)을 만드는 신경세포군을 자극하여 공포에 관련된 행동을 조절하는 것을 발견했다.

공포 기억은 뇌의 심부에 있는 ‘편도체’라는 부위에 기억되는데, 오렉신에 의한 자극을 받은 NA뉴런은 편도체 외측부분에 작용하여 공포기억을 범화하고 응답을 높이는 것이 밝혀졌다.

연구팀은 특정 파장의 빛으로 신경세포를 조작하는 빛 유전학이라는 방법을 이용하여 청반핵에 보내는 오렉신의 신호와 NA뉴런의 편도체 신호를 억제했더니 원래 공포를 느껴야 할 상황에서 두려움이 사라졌다. 반대로 이들 경로를 인공적으로 흥분시키면 범화가 일어나 공포를 느낄 필요가 없는 상황에서도 강한 공포반응이 나타났다. 다만, 환경에 공포를 시사하는 요소가 아무것도 없으면 같은 경로를 흥분시켜도 아무런 반응이 일어나지 않았다.

결론적으로 오렉신은 이들 경로를 적절한 수준에서 조절하여 공포반응의 강약을 제어하는 것이 확인된 셈. 

오렉신 수용체 길항제는 이미 불면증치료제로 실용화되어 있지만, 이번 연구성과를 통해 새로운 효능 추가도 기대할 수 있을 전망이다.