청소년기 조현병 유병률 높은 이유는…뇌 발달 시기 찾았다

국내 연구진이 대규모 뇌 영상을 이용해 두뇌 발달의 핵심 시기를 찾아냈습니다.

청소년기에 정신질환 유병률이 높은 이유를 밝히는 데 기여할 것으로 기대됩니다.

기초과학연구원(IBS)은 뇌과학 이미징 연구단 홍석준 참여교수 연구팀이 아동 2천500여 명의 대규모 뇌 영상 데이터를 시뮬레이션해 '감각-연합 축'(sensory-association axis) 발달이 12∼18세에 정점을 이룬다는 사실을 규명했다고 오늘(19일) 밝혔습니다.

감각-연합 축은 뇌의 7가지 영역 가운데 외부의 시각적 정보를 받아들이는 '외부수용' 영역과 감각 정보를 파악하고 처리하는 '내부모델링' 영역을 연결하는 신경 경로입니다.

두뇌 발달에 핵심적인 역할을 하는 것으로 알려져, 뇌과학 분야에서 활발히 연구되고 있습니다.

뇌 중심부의 시상이 시각, 청각 등 감각 정보를 고차원적인 인지 기능을 담당하는 대뇌피질로 전달하는 과정이 뇌 발달에 중요한 기능을 한다고 알려져 있으나, 그 영역이 어떻게 발달하는지는 알려지지 않았습니다.

뇌 발달 초기에는 시상이 감각-연합 축 가운데 주로 감각 정보처리 영역에 연결된 것으로 알려져 있습니다.

시상의 역할이 주로 감각 정보처리 수준에 머물러 있음을 의미합니다.

연구팀은 7세가 지나면 감각-연합 축 사이 '현저성 영역'(salience network)이 발달하기 시작하면서 양 축 간 연결성을 강화한다는 사실을 확인했습니다.

현저성 영역은 뇌의 7가지 영역 중 하나로, 목표와 관련된 감각 정보가 나타나 주의를 기울일 때 활성화되는 영역입니다.

청소년기에 접어드는 12∼18세 무렵에는 감각-연합 축 발달로 시상과 대뇌피질 간 연결성이 정점을 이루면서 시상이 내부모델링 영역에도 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.

이 시기 감각-연합 축이 제대로 형성되지 않으면 조현병, 우울증, 자폐스펙트럼장애 등 정신질환을 일으킬 수 있다고 연구팀은 설명했습니다.

홍석준 교수는 "태아의 뇌가 형성될 때 시상이 중요한 역할을 한다고 알려졌지만 이후 청소년기에도 뇌 연결망 형성에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다"며 "청소년기 유병률이 높게 나타나는 다양한 뇌 질환의 기전을 이해하는 데 기여할 것"이라고 말했습니다.

이번 연구 결과는 국제학술지 '네이처 뉴로사이언스'(Nature Neuroscience) 지난 10일 자에 실렸습니다.

(사진=IBS 제공, 연합뉴스)