이웃집과학자

겨울철 흐리고 추운 날이 이어지면 우울증을 호소하는 사람들이 더 많아지는 경향이 있습니다. 통계로는 입증된 사실인데요. 뇌 과학자들이 과학적으로도 근본적인 원인을 찾아내는 데 성공했습니다. 

그동안 사람들은 겨울철 우울증이 심해지는 이유로 세로토닌 변화를 꼽곤 했습니다. 햇빛이 줄어들면 세로토닌 수치가 달라지면서 우울증이 심해진다는 설명입니다. 하지만 이를 과학적으로 입증하는 것은 쉬운 일이 아니었습니다.

뇌과학분야를 연구하는 브라운대 연구진은 쥐 실험을 실시했습니다. 쥐의 뇌를 연구하다가 세포의 희비에 영향을 미치는 회로를 발견했습니다. 쥐의 뇌세포는 다양한 역할을 하지만 그 중에서도 빛을 감지하기 위해서 특정 단계를 거칩니다. 빛을 감지하는 뇌세포들의 연결 순서를 차근차근 따라가봤더니 기쁨과 즐거움을 관정하는 뇌의 영역으로 이어져 있었던 것입니다. 빛이 부족할 때 우울한 원인을 과학적으로 찾아낸 셈입니다.

망막으로 빛이 들어오면 세포가 이를 감지해서 뇌에 신호를 보냅니다. 이때 빛을 감지하는 세포는 눈에 있지만 인간의 '보는 작용'과는 전혀 무관합니다. 과학자들은 이 세포가 뇌에 신호를 보내기 위해서 존재하는 것으로 파악하고 있습니다.

그런데 겨울이 되어서 빛을 접하는 양이 적어지면 이 세포가 뇌로 보내는 신호의 양도 적어지게 됩니다. 이런 신호의 끝에는 인간의 감정을 결정하는 뇌가 있습니다. 이 부위를 자극하는 절대적인 양이 적어지면서 사람이 우울해질 수 있다는 것이 연구진의 설명입니다.

연구진은 쥐를 대상으로 빛의 밝기를 인위적으로 조절했습니다. 특정 장소에 쥐를 가둔 뒤 인위적으로 빛의 양을 통제한 것입니다. 그러자 쥐는 불안감을 느꼈습니다. 또 이런 쥐를 대상으로 자기공명영상 촬영을 실시한 결과 기쁨과 즐거움을 관장하는 뇌의 영역에서도 활성화가 달라지는 현상을 목격했습니다.

연구진은 다음에는 빛을 감지해 뇌에 신호를 보내는 세포를 인위적으로 제거했습니다. 그러자 정반대 현상이 나타났습니다. 쥐는 빙빙 돈다거나 불안감을 표현하는 징후를 보이지도 않았고, 자기공명영상 촬영에서도 뇌의 같은 영역에서 활성화 정도가 달라지지 않았다고 합니다. 

그렇다면 겨울철 종종 겪는 우울증을 치료할 수 있는 방법은 없을까요. 연구진은 결국 빛의 양을 조절하는 요법이 주효할 수 있다고 설명했습니다. 이에 대해서 연구진은 추가 연구를 계속할 예정입니다. 이번 연구는 국제 학술지 <셀(CELL)>에 게재됐습니다.

  ##참고자료## 

Diego Carlos Fernandez et al. Light Affects Mood and Learning through Distinct Retina-Brain Pathways. CELL.