뇌에 전기자극을 가할 때 만성통증이 조절되는 원리가 밝혀졌다. 이에 따라 전기자극으로 신경 간 신호전달 구조인 시냅스의 변화를 유도해 만성통증의 치료 가능성이 제시됐다.
연세의대 생리학교실 이배환·차명훈 교수 연구팀은 통증 상황에서는 대뇌의 불확정영역(zona incerta)의 별아교세포수가 크게 줄고, 전기자극을 가하면 회복된다는 동물실험 결과를 사인터픽 리포츠(Scientific Reports)에 발표했다.
뇌에는 불확정영역이 있는데 만성통증환자에서는 이 영역의 신경세포수 활성도가 매우 낮다고 알려져 있다. 연구팀은 전기자극으로 불확정영역의 신경세포 활성도를 높이면 정상으로 회복해 통증이 줄어들 것이라는 가정 하에 이번 연구를 진행했다.
연구팀은 실험동물을 신경 손상 실험군과 허위 손상 대조군으로 나누고 통증 역치를 측정했다. 역치가 낮을수록 통증은 증가한다. 물리적 자극을 가한 결과, 실험군은 자극 역치가 점차 낮아져 대조군과 큰 차이를 보였다.
이어 운동피질 자극술을 10일간 반복하자 실험군의 역치는 점차 대조군 수준까지 증가해 통증이 사라지는 것으로 나타났다. 하지만 치료자극이 없으면 역치는 변화하지 않았다.
연구팀은 또 전기자극 전후에 실험군의 뇌의 불확정영역에서 감소한 별아교세포가 늘어난 사실도 발견했다[사진].
이배환 교수는 "운동피질 자극술은 신경손상으로 유도된 통증을 감소시켰을 뿐만 아니라 불확정영역의 신경세포의 시냅스 변화 및 별아교세포의 조절을 매개하는 것으로 보인다"고 설명했다.
또한 "전기적 자극 등 인위적 자극으로 뇌의 신경가소성을 변화시킬 수 있으며 이를 응용해 치료가 어려운 만성통증 환자의 통증조절에 도움을 줄 수 있을 것"이라고 말했다.