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이유 없이 욱신욱신, '섬유근육통'

By 이웃집과학자
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이웃집과학자 작성일자2018.07.07. | 35,553 읽음
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출처 : 서울아산병원

혹시 섬유근육통에 대해 들어보신적 있나요? 한 마디로 말하면, 이유 없이 온몸이 욱신욱신 쑤시고 피로한 병이에요. 뇌에서 신호를 잘못 받아들여 일반적인 촉각을 통증으로 받아들이는 병입니다. 전 세계 인구의 1~4%가 겪고 있는데요. 뇌에서 통증 조절에 이상이 생겨 평범한 자극에 대해 과도한 신호를 보내는 병이에요. 이 병에 걸린 환자는 전신 근육통과 피로 및 수면장애 등으로 고생한다고 합니다. 

어느 연령층에서나 발생할 수 있지만 주로 30대에서 50대 사이 중년층에 흔합니다. 특히 여자가 남자보다 9배 정도 많이 발생합니다. 지금까지 발병의 명확한 원인은 밝혀지지 않았다고 해요. 

그런데 국내 연구진이 섬유근육통의 원인을 밝혀낼 중요한 실마리를 잡은 것 같습니다. '뇌의 폭발적 동기화' 때문이라는 연구 결과가 나왔는데요. 이 연구 결과를 이해하기 위해 먼저 '동기화'의 개념부터 정리하고 넘어가겠습니다.

뇌의 '폭발적 동기화'에 의한 거라고?!

'동기화'라는 표현 들어보셨죠? 애플 사의 제품 사용하시는 분들이라면 더욱 친숙하실텐데요. 사전에는 다음과 같이 나옵니다.

동기화의 사전적 의미.

출처 : 네이버 사전

스마트폰 시대로 넘어오면서 동기화라는 말은 일상적으로 쓰이고 있습니다. 제 휴대전화도 지금 클라우드 서비스에 동기화 되어있어요.

동기화, 이런 식입니다.

그런데 생물에서도 동기화 현상이 일어납니다. 바이오 리듬을 가진 다양한 개체들이 서로 영향을 주고받으며 상태를 맞추게 되는데요. 반딧불이의 동기화 현상이 유명합니다. 

제각각 반짝이던 반딧불이들이 서로 발광 주기를 맞춥니다.

출처 : National Geographic

첨부한 장면을 보실까요? 제각각 반짝이던 반딧불이들의 발광 주기가 점점 비슷해집니다. 사방에서 빤짝빤짝 거리던 불빛이 한 번에 '팟' 켜지는 장면을 볼 수 있어요. 풀 영상을 보실 분들은 다음 링크를 참고하세요. 


체내에서 일어나는 동기화는 일반적으로 그 주기를 천천히 맞춰갑니다. 그러나 이런 동기화 현상 중에서도 아주 작은 자극에도 폭발적으로 연쇄반응을 일으키는 것들이 있는데요. 이를 '폭발적 동기화(explosive synchronization)'라고 부릅니다.

김승환 교수의 연구팀의 폭발적 동기화 모식도.

출처 : Scientific reports

포스텍 물리학과 김승환 교수, 김민경 박사와 미국 미시건대 의대 공동연구팀은 만성 통증질환 중 하나인 섬유근육통이 이렇게 폭발적으로 동기화되는 뇌 때문이라는 연구 결과를 내 놓았습니다. 물리학자, 마취통증의학자, 뇌과학자가 공동으로 진행한 연구인데요. 섬유근육통 환자들의 두뇌에서 폭발적 동기화의 증거를 발견하고 최신호를 통해 발표했습니다.

연구팀은 이러한 섬유근육통 환자들의 두뇌를 분석하기 위해 환자 10명의 뇌파를 측정했어요. 그 결과 이들의 두뇌 활동이 아주 작은 자극에도 민감한 반응을 보이는 등 두뇌 속 신경세포 사이의 네트워크가 불안정하다는 사실을 확인했습니다. 

특히, 이들이 느끼는 통증이 심해질수록 두뇌 속에서 더욱 폭발적인 동기화가 잘 일어날 조건이라는 상관관계를 밝혀냈습니다. 뇌 활동 네트워크가 단계적인 연결을 보이는 정상인의 경우와 차이를 보인 겁니다. 섬유근육통 환자의 두뇌 활동에 기초한 컴퓨터 모델링 연구를 통해 알아냈다고 합니다.

김승환 교수는 "만성통증 환자들의 두뇌 네트워크가 일으키는 폭발적 동기화의 원인을 정확히 파악할 수 있다면, 이를 조절해 정상 상태로도 전환할 수 있을 것으로 보인다"고 설명했습니다. 

폭발적 동기화는 물리학에서 활발히 연구되어온 주제인데요. 인간의 뇌 분야에서 이러한 현상이 처음 확인된 후 통증 의학 분야로 확장·적용된 것은 처음이라고 합니다.

연구팀의 말처럼 이번 연구 결과가 지금까지 알려지지 않았던 섬유근육통의 기저 원인을 밝혀내는 것은 물론, 치료법 개발이나 개인 맞춤형 치료에 도움을 줄 것으로 기대됩니다.

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