Longitudinal White Matter Microstructure and Transition to Psychosis in Individuals at Clinical High Risk
본 연구는 임상적 고위험군에서 기저 및 종단적 분획 이방성 측정치가 정신병 이행과 방향성은 일치하지만 통계적으로는 유의하지 않은 연관성을 보였다는 점을 발견하였으며, 이는 백질 경로 전반에 걸친 잠재적인 미세한 분포 효과를 시사하나, 이러한 결과들을 확증하기 위해서는 더 대규모의 연구가 필요하다.
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정신병증(psychosis)이라고 불리는 완전한 현실과의 단절을 경험하기 전, 흔히 경고 기간이 존재합니다. 이 시기에 개인들은 사고, 지각 또는 감정의 미묘한 변화를 느낄 수 있으며, 임상의들은 이를 통해 이들을 고위험군으로 식별합니다. 과학자들은 오랫동안 이 취약한 시기에 뇌의 물리적 배선이 변한다고 의심해 왔습니다. 구체적으로, 그들은 뇌의 서로 다른 영역들이 함께 작동할 수 있도록 연결하는 통신 케이블 역할을 하는 신경 섬유 다발인 백질(white matter)을 주목합니다. 이 케이블들을 관찰하기 위해 연구자들은 조직 내 수분의 이동 방향과 강도를 매핑하는 특수한 유형의 자기공명영상(MRI)을 사용합니다. 이 스캔에서 얻은 핵심 척도인 분획 이방성(fractional anisotropy)은 이 케이블들의 품질을 점검하는 역할을 합니다. 값이 높으면 케이블이 촘촘하게 채워져 있고 절연이 잘 되어 있음을 의미하며, 값이 낮으면 케이블이 더 흩어져 있거나 손상되었음을 의미합니다. 핵심적인 질문은 이 고위험기의 바로 시작 단계에서 이러한 케이블의 상태가, 혹은 시간이 흐름에 따라 어떻게 변하는지가 어떤 이들이 결국 정신병증을 겪게 될지, 그리고 어떤 이들이 그렇지 않을지를 예측할 수 있는지였습니다.
대규모 국제 연구팀은 이미 정신병증의 임상적 고위험군으로 식별된 205명의 청년 집단을 추적함으로써 이 질문에 답하고자 했습니다. PSYSCAN이라 불리는 이 연구는 유럽, 아시아, 호주, 아메리카를 포함한 9개 지역의 전문가들을 한데 모았습니다. 3년 동안 연구팀은 연구 시작 시점에 참가자들의 뇌를 스캔하고, 다시 6개월 및 12개월 후에 스캔했습니다. 그들은 참가자들이 첫 번째 정신병증 삽화로 이행되는지를 면밀히 추적했습니다. 결과적으로, 3년의 기간 내에 약 11%에 해당하는 23명의 참가자가 정신병증을 겪었으며, 나머지는 그렇지 않았습니다. 연구자들은 정신병증으로 이행된 사람들과 그렇지 않은 사람들의 뇌 스캔을 비교하며, 특히 뇌의 다양한 부위에서 백질 케이블의 무결성을 조사했습니다.
과학자들은 뇌 전체를 바라보는 동시에 20개의 특정 경로를 개별적으로 검사할 수 있는 방법을 사용하여 뇌 스한을 검토했습니다. 그들은 연구 시작 시점의 이 케이블 품질이 누가 병을 앓게 될지를 예측할 수 있는지 알고 싶었습니다. 또한, 후속 스캔을 수행하고 시간에 따라 측정값을 업데이트하는 것이 초기 스캔 하나만 사용하는 것보다 더 명확한 그림을 제공할 수 있는지도 확인하고자 했습니다. 결과는 전반적으로 일관된 패턴을 보여주었습니다. 연구진이 살펴본 모든 뇌 경로에서, 나중에 정신병증이 발생한 개인들은 건강을 유지한 사람들에 비해 백질 케이블의 품질 값이 약간 낮은 경향을 보였습니다. 이 패턴은 연구진이 첫 번째 스캔만을 보았을 때나 이후의 스캔들로 데이터를 업데이트했을 때나 동일하게 나타났습니다.
하지만 연구진이 너무 많은 뇌 경로를 동시에 확인하는 것에 대해 엄격한 통계적 검정을 적용했을 때, 이러한 발견 중 어느 것도 통계적으로 유의미한 상태로 남지 않았습니다. 더 쉽게 말하자면, 경향성은 모든 뇌 부위에서 명확하고 같은 방향을 가리키고 있었지만, 집단의 크기를 고려했을 때 그 신호가 절대적인 확실성을 가지고 무작위적인 확률과 구별될 만큼 강력하지는 않았던 것입니다. 가장 강한 연결의 징후는 세 가지 특정 영역에서 나타났습니다. 해마와 대대상회(cingulate gyrus)를 연결하는 경로, 시상과 뇌 앞부분을 잇는 섬유 다발, 그리고 뇌 전두엽의 양측을 연결하는 삭(tract)이 그것입니다. 그러나 이 특정적인 발견들조차 다중 비교에 대한 엄격한 보정을 견뎌내지 못했습니다.
결정적으로, 연구는 시간이 지남에 따라 뇌 측정값을 업데이트하는 것이 초기 스캔보다 유의미한 이점을 제공하지 않는다는 것을 발견했습니다. 연구진은 달마다 뇌 케이블이 어떻게 변하는지 관찰함으로써 더 빠르거나 뚜렷한 경고 신호를 찾아낼 수 있기를 바랐으나, 데이터는 초기 스캔 하나가 이후의 일련의 스캔들만큼이나 정보 가치가 높다는 것을 시사했습니다. 이는 정신병증 위험과 관련된 뇌 배선의 미묘한 차이가 고위험기 동안 급격히 나타나는 것이 아니라, 처음부터 존재할 가능성이 높음을 의미합니다. 연구진은 성별이나 짧고 간헐적인 정신병적 증상의 존재 여부가 이러한 결과에 영향을 미치는지도 살펴보았으나, 뇌 구조와 위험 사이의 관계를 변화시키는 변수라는 증거를 찾지 못했습니다.
저자들은 정신병증을 겪게 되는 뇌의 백질 케이블이 그렇지 않은 경우보다 약간 덜 조직화되어 있는 것처럼 보이지만, 이 차이는 하나의 특정 영역에 나타나는 눈에 띄는 결함이라기보다는 작고 넓게 퍼져 있는 형태라고 결론지었습니다. 이 연구 결과는 뇌 구조 그 자체만으로는 누가 정신병증을 겪을지 높은 정확도로 예측할 수 있는 강력한 표지가 되기에 충분하지 않다는 것을 시사합니다. 대신, 위험은 이러한 뇌 배선의 미묘한 변화를 포함하여 여러 작은 요인들이 다른 임상적, 생물학적 영향들과 함께 작용하여 발생하는 것으로 보입니다. 이 연구는 이러한 작고 분산된 차이들이 임상 현장에서 유용할 만큼 견고한지 결정하기 위해 향후 더 큰 규모의 집단을 연구할 필요가 있음을 강조합니다. 현재로서는, 뇌의 배선에서 나타나는 단 하나의 명확한 경고등이라기보다는 미묘하고 광범위한 변동의 모습이 남아 있습니다.
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