우울증은 뇌가 새로운 뉴런을 만드는 능력을 차단할 수 있음

대다수의 뇌 뉴런(약 100조 개로 추정)은 출생 전에 생성됩니다. 그러나 컬럼비아 대학교 바겔로스 의과대학(Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons)의 새로운 연구에 따르면, 성인의 해마에서 계속해서 생성되는 소수의 새로운 뉴런은 우울증을 예방하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.

이번 연구 결과는 주요 우울장애를 겪는 성인의 뇌에서 새로운 뉴런을 생성하는 과정인 신경발생(neurogenesis)이 멈춘다는 최초의 증거를 제공합니다. 연구진은 또한 이 과정을 조절하는 데 관여하는 분자 프로그램들을 규명하여, 새로운 치료법 개발을 위한 단서를 제시했습니다.

연구를 주도한 정신과 교수 마우라 듀퐁(Maura Dupont)은 "역사적으로 우울증은 신경전달물질, 특히 세로토닌 결핍으로 인한 질병으로 여겨졌으나, 이제는 스트레스와 변화하는 환경에 적응하는 뉴런의 능력에 영향을 미치는 복합적인 문제들에서 비롯된다고 생각한다"고 말합니다.

"새로운 뉴런을 생성하는 능력이 없다면, 우울증을 겪는 사람들은 환경에 효과적으로 적응할 수 있는 회복력이 부족할 수 있습니다."

새로운 뉴런이 기억과 감정을 형성하는 방식
연구진은 일화 기억(episodic memory)과 환경에 대한 감정적 반응에서 주된 역할을 하는 뇌 부위인 해마에 주목했습니다. 해마는 성인 뇌에서 새로운 뉴런을 계속해서 생성하는 몇 안 되는 부위 중 하나이기도 합니다.

해마가 우울증과 관련된 유일한 뇌 부위는 아니지만, 기억과 감정 모두에 미치는 영향력 덕분에 중요한 연구 대상이 되어 왔습니다. 연구진은 이곳의 변화가 우울증 환자들이 경험을 더 부정적으로 해석하는 성향에 기여할 수 있다고 믿습니다.

듀퐁은 "해마는 비슷하지만 서로 다른 기억들을 구별하고, 과거 기억의 감정적 의미와 현재 사건을 분리하는 능력에 중요하다"고 말합니다.

이러한 능력은 패턴 분리(pattern separation)로 알려져 있습니다. 이 기능이 손상되면 개별 기억과 그에 부착된 감정들이 덜 뚜렷해져서, 서로 다른 경험들이 뒤섞이게 될 수 있습니다.

듀퐁은 "점심을 먹으러 친구를 만났는데 그 친구가 피곤해서 말을 잘 안 할 수 있습니다. 패턴 분리 기능이 온전하다면 이를 고유한 사건으로 기억합니다. 하지만 패턴 분리가 손상되면 이전에 거절당했다고 느꼈던 기억들과 섞이면서 '나한테 화가 났나 봐'라고 생각하게 됩니다"라고 설명합니다. "그리고 제 환자들 중에는 기억에서 부정적인 정보밖에 떠올리지 못하는 경우를 자주 봅니다."

쥐를 대상으로 한 연구에서는 성인의 신경발생이 패턴 분리에 필수적이라는 사실이 밝혀졌습니다. 해마를 향한 방사선 치료로 신경발생이 차단된 뇌종양 환자들을 대상으로 한 최근 연구는 인간에게서도 이와 동일한 관계가 존재할 수 있음을 시사합니다.

듀퐁은 "특히 인간에 있어서 완전한 메커니즘을 아직 알지 못한다는 점을 강조하는 것이 중요하지만, 신생 뉴런은 새로운 경험에 특히 민감하고 새로운 기억 회로에 더 쉽게 통합될 수 있기 때문에 오래된 기억과 별개로 새로운 기억이 저장되도록 허용함으로써 패턴 분리를 향상시키는 것으로 보입니다"라고 말합니다. "신경발생을 다시 활성화하는 것은 일부 사람들의 우울증을 치료하고 해마 회로를 재배선하는 방법이 될 수 있습니다."

우울증은 새로운 뉴런의 성장에만 국한되지 않습니다
연구진은 우울증과 연관된 변화가 신경발생을 훨씬 넘어선다는 사실을 발견했습니다. 새로운 뉴런의 형성은 일화 기억과 그 감정적 의미를 함께 저장하는 더 큰 해마 회로 안에서 작동하며, 이 시스템 전반에 걸쳐 분자적 장애가 나타났습니다.

영향을 받은 유전자에는 뉴런 간의 새로운 연결 형성, 뇌세포 간의 통신 지원, 세포 에너지 공급, 세포 내 물질 이동에 관여하는 유전자들이 포함되었습니다.

새로운 감정 기억을 형성하기 위한 해마의 주된 통로인 삼시냅스 회로(trisynaptic circuit) 역시 우울증 환자들에게서 염증과 세포 스트레스의 증거를 보여주었습니다.

이러한 변화를 파악하기 위해 연구진은 기증자 사후에 우울증 환자들과 대조군으로부터 수집한 약 50만 개의 뇌 세포를 연구했습니다.

최근 개발된 다양한 기법을 활용하여, 연구팀은 개별 세포 내 모든 유전자의 활성도를 측정하고 세포 내 단백질이 변형되었는지 여부를 조사했습니다. 이 방대한 데이터셋 덕분에 연구진은 개별 세포들이 어떤 활동을 하고 있는지 파악하고, 해마 회로 내에서 영향을 받은 세포가 정확히 어디에 위치해 있는지 확인할 수 있었습니다.

유전자, 환경, 그리고 우울증의 생물학
분석 결과, 유전적 변이가 이전에 주요 우울증과 연관된 적이 있는 여러 유전자의 활성도가 변경된 것이 확인되었습니다.

교란된 다른 유전자들은 기본 DNA 서열을 변경하지 않으면서 유전자의 활성 정도를 조절할 수 있는 후성유전학적(epigenetic) 변화를 보여주었습니다.

듀퐁은 "이것들은 유전자가 얼마나 활성화될지를 조절하는 조명 디머 스위치와 같으며, 스트레스, 학습, 노화, 화학 물질 등 삶의 경험에 의해 영향을 받습니다"라고 말합니다.

분자적 변화의 다양성은 또한 우울증이 사람마다 왜 그토록 다르게 나타날 수 있는지 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.

그녀는 "종합적으로 우리가 발견한 광범위한 영향은 서로 다른 발병 메커니즘을 반영할 수 있으며, 이는 어쩌면 우울증이 단일한 질병이 아님을 시사할지도 모릅니다"라고 덧붙입니다.

듀퐁에 따르면, 연구진은 여전히 우울증의 근본적인 생물학에 대해 제한적인 이해만을 가지고 있습니다. 이와 같은 연구를 통해 세포 및 분자 수준에서 질병을 더 정확하게 정의함으로써, 궁극적으로 새로운 치료 표적을 제공할 수 있을 것입니다.

우울증의 분자적 아형을 향하여
듀퐁과 동료들은 오늘날 암이 점점 그렇게 분류되는 것처럼, 우울증도 궁극적으로 그 분자적 특성에 따라 분류되기를 희망합니다.

듀퐁은 "우리는 암에서 이루어진 것과 유사하게 분자적 특징에 따라 우울증을 재분류하고자 합니다"라며, "위치가 아닌 세포적 특성에 기반하여 암을 분류한 것은 새롭고 향상된 치료법으로 이어졌습니다. 우울증 및 기타 정신 질환이나 뇌 질환에서도 같은 결과가 나타나기를 바랍니다"라고 말합니다.

https://www.sciencedaily.com/releases/2026/08/260823094135.htm