행복호르몬 ‘세로토닌’ 퇴화, 인지기능·기억력 저하에도 ‘영향’

과도한 흥분이나 불안한 감정을 억제하는 역할을 해 ‘행복호르몬’으로도 불리는 뇌의 신경전달물질 세로토닌(Serotonin)의 퇴화가 인지기능과 기억력 저하에도 영향을 준다는 연구결과가 나왔다. 세로토닌 퇴화는 우울증‧공황장애 등 정신건강에 직접적인 영향을 준다고 알려졌다.

게티이미지뱅크

그웬 스미스(Gwenn Smith) 미국 존스홉킨스 의대 정신의학·행동과학 교수 연구팀이 연구 참여자들의 뇌 양전자방출단층촬영(PET)과 자기공명영상(MRI) 데이터를 분석한 결과, 뇌 특정 부위들의 세로토닌 퇴화와 경도인지장애(MCI) 사이의 연관성을 확인했다고 밝혔다.

이 연구결과는 국제학술지 ‘알츠하이머 저널(Journal of Alzheimer's Disease)’에 최근 게재됐다.

경도인지장애는 알츠하이머 치매 전 단계로, 일상생활에 큰 문제는 없으나 ▲최근 사건에 대한 빈번한 건망증 ▲단어 선택의 어려움 ▲후각 상실 등 경미한 인지기능‧기억력 저하가 나타난 상태를 뜻한다. 경도인지장애 상태가 이어지더라도 뇌 건강이 악화되지 않는 이들도 있지만, 정상적인 상태보다 알츠하이머 치매로 진행될 위험이 높다고 알려졌다.

세로토닌은 뇌에서 분비되는 신경전달물질로 행복감을 포함한 광범위한 감정을 느끼는 데에 기여한다고 보고된다. 단순히 긍정적 기분뿐만 아니라 식욕‧수면‧불안‧공포 등 다양한 감정과의 연관성이 보고되고 있으며, 세로토닌 퇴화는 우울증‧불안장애 등 정신질환뿐만 아니라 알츠하이머 치매에도 큰 영향을 준다.

앞서 그웬 스미스 교수 연구팀은 동물실험을 통해 알츠하이머 치매에 가까운 경도인지장애가 나타날 때 세로토닌 수치가 정상치보다 유의미하게 낮다는 점을 확인한 바 있다.

연구팀은 세로토닌 수치와 경도인지장애 사이의 연관성을 명확히 확인하기 위해 2009~2022년 경도인지장애를 앓고 있는 환자 49명과 대조군 45명의 뇌 구조 변화를 자기공명영상(MRI)을 통해 조사한 후 양전자방출단층촬영(PET)을 2회 반복해 세로토닌 수송체와 아밀로이드 베타(Aβ) 단백질의 분포를 비교‧분석했다.

일반적으로 알츠하이머 치매는 신경세포 사이사이 공간에 있는 표면단백질인 아밀로이드 베타가 침적물(플라크)로 쌓여 뇌세포를 파괴하기 때문이란 것이 유력한 가설이다.

그 결과 경도인지장애를 앓고 있는 환자들은 인지기능이 정상인 대조군보다 세로토닌 수송체가 적고 Aβ 단백질 플라크는 더 많은 것으로 나타났다.

특히 환자그룹의 세로토닌 수송체는 대뇌피질과 변연계에서 대조군보다 최대 25%나 적었으며, 집행기능‧감정‧기억을 담당하는 피질하 영역에서도 세로토닌 수송체 수치가 낮다는 게 밝혀졌다. 번연계는 대뇌피질과 간뇌 사이 경계에 위치한 부위로, 겉에서 보았을 때 귀 바로 위쪽에 위치한다. 일반적으로 기억·후각·동기부여 등에 관여한다고 알려졌다. 

이러한 연구결과는 기억력에 가벼운 문제를 겪는 사람도 알츠하이머 치매가 발생하기 오래전에 이미 뇌에 상당한 변화가 발생한다는 점을 보여준다고 연구팀은 설명했다.

스미스 교수는 “환자들을 직접 진료하는 의료진들도 시간경과에 따른 세로토닌 수송체 퇴화가 경도인지장애와 알츠하이머 치매 발병에 직접적인 위험요인으로 작용한다는 점을 명심해야 할 것”이라며 “최근 개발된 세로토닌 작용제가 치매 발병을 늦출 수 있을 것으로 생각되지만, 구체적인 효과는 추가연구가 필요하다”고 말했다.