Treatment resistance in first-episode psychosis is characterised by altered effective connectivity between anterior cingulate and amygdala
이 연구는 초발 정신병에서의 치료 저항성이 치료 반응 환자들에게서 관찰되는 전대상피질과 편도 사이의 하향식 유효 연결성 감소의 결여로 특징지어진다는 것을 밝히며, 이는 치료 저항성의 기저에 도파민 기능 장애보다는 변형된 글루타메이트성 회로가 있음을 시사한다.
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인간의 뇌는 세상을 이해하기 위해 끊임없이 서로 대화해야 하는 광대한 영역들의 네트워크입니다. 이 네트워크의 일부 영역은 눈과 귀로부터 가공되지 않은 정보를 수집하는 감각 스테이션과 같은 역할을 하는 반면, 다른 영역들은 그 정보에 어떻게 반응할지 결정하는 명령 센터 역할을 합니다. 건강한 뇌에서 이러한 영역들은 균형 잡힌 리듬으로 작동합니다. 명령 센터는 보고 있는 것이나 듣고 있는 것을 해석하는 데 도움이 되도록 감각 스테이션으로 신호를 보내고, 감각 스테이션은 실제로 무슨 일이 일어나고 있는지 명령 센터에 업데이트하기 위해 데이터를 위로 보냅니다. 이 양방향 대화는 사회적 상황을 탐색하고, 위협을 인식하며, 보상으로부터 배우는 데 필수적입니다. 이러한 의사소통이 무너지면 정신병증(psychosis)이라고 알려진 상태가 발생하며, 이때 개인의 현실 인지는 왜곡될 수 있습니다. 수십 년 동안 의사들은 뇌 속의 도파민이라는 특정 화학적 전달 물질을 표적으로 하는 약물로 이러한 증상을 치료해 왔습니다. 이 약물들은 많은 사람에게 도움이 되지만, 환자의 약 3분의 1에게는 효과가 없습니다. 이는 다음과 같은 중요한 질문을 남깁니다. 만약 표준 치료법이 모든 사람에게 효과가 없다면, 반응하지 않는 사람들의 뇌에서는 무엇이 다르게 일어나고 있는 것일까?
연구팀은 질병이 수년간 지속된 후가 아니라, 질병의 아주 초기 단계를 살펴봄으로써 그 답을 찾고자 했습니다. 그들은 정신병의 첫 삽화를 막 경험한 사람들에게 집중했습니다. 연구진은 서로 다른 뇌 영역들이 어떻게 소통하는지가 환자가 결국 약물에 반응할지 아니면 저항성을 보일지를 예측할 수 있는지 확인하고 싶었습니다. 그들은 특수 스캔 기술을 사용하여 참가자들이 간단한 과제를 수행하는 동안 뇌가 작동하는 모습을 관찰했습니다. 참가자들은 화면에 나타나는 한 쌍의 얼굴들(웃는 얼굴, 화난 얼굴, 중립적인 표정)을 보고, 어떤 얼굴이 자신에게 작은 금전적 보상을 가져다줄 가능성이 높은지 선택하도록 요청받았습니다. 그들이 게임을 하는 동안, 스캐너는 핵심 영역들 사이의 활동 흐름, 특히 명령 센터가 감정과 위협을 처리하는 영역에 어떻게 영향을 미치는지 기록했습니다.
이 연구에는 53명의 환자와 16명의 건강한 자원봉사자가 참여했습니다. 연구진은 환자들이 첫 번째 정신병 삽화를 겪었을 때 스캔을 진행한 후, 치료 경과를 1년 동안 추적 관찰했습니다. 1년이 지났을 때, 연구진은 환자들을 두 그룹으로 명확히 구분할 수 있었습니다. 즉, 약물로 인해 증상이 유의미하게 개선된 환자들과 적절한 치료에도 불구하고 증상이 지속된 환자들입니다. 연구진이 질병의 아주 초기에 촬영된 뇌 스ч안을 다시 살펴보았을 때, 뚜렷한 패턴이 나타났습니다. 약물에 잘 반응했던 환자들의 경우, 뇌의 감정 처리 센터와 명령 센터 사이의 연결이 놀라울 정도로 약했습니다. 구체적으로, 명령 센터에서 감정 센터로 내려가는 신호의 흐름이 건강한 자원봉사자들에 비해 감소해 있었습니다. 이는 질병의 초기 단계에서, 나중에 회복될 사람들은 건강한 사람들만큼 자신의 감정적 반응에 대해 강력한 하향식(top-down) 통제력을 발휘하지 못하고 있었음을 시사합니다.
반면, 약물에 반응하지 않은 환자들은 다른 양상을 보였습니다. 그들의 뇌 스캔은 건강한 자원봉사자들과 비교했을 때 그러한 차이가 나타나지 않았으며, 명령 센터와 감정 센터 사이의 연결은 정상적으로 보였습니다. 이 발견은 치료 저항성이 단순히 모든 사람에게서 나타나는 문제의 더 심각한 버전이라는 생각을 뒤엎습니다. 대신, 이는 치료 저항성을 보이는 환자들의 뇌가 처음부터 근본적으로 다르다는 것을 시사합니다. 그들은 회복될 사람들에게서 나타나는 초기 의사소통의 단절을 보이지 않았습니다. 연구진은 또한 이 패턴이 만성적인 조현병 환자들에게서 관찰되었던 것과는 다르다는 점에 주목했습니다. 이전의 연구들에서 약물에 반응하는 환자들은 이 영역들 사이의 연결이 증가했는데, 이는 마치 뇌가 질병에 대처하기 위해 시간이 흐르면서 통제 기제를 강화한 것처럼 보였습니다. 이번 연구는 다른 경로를 제시합니다. 즉, 치료에 반응하는 사람들은 약한 연결 상태에서 시작하여 회복하면서 이를 강화하는 반면, 반응하지 않는 사람들은 이러한 보상적 변화를 전혀 발달시키지 못한다는 것입니다.
연구진은 이러한 차이점이 환자가 경험하는 환각이나 망상의 횟수와 같은 증상의 심각도와는 관련이 없다는 점을 주의 깊게 언급했습니다. 이는 뇌 영역들이 서로 대화하는 방식이 증상의 강도 자체와는 별개의 문제임을 의미합니다. 이 결과는 뇌 영역들 사이의 의사소통을 담당하는 다른 화학적 전달 물질인 글루타메이트(glutamate)와 관련된 생물학적 메커니즘을 가리키고 있습니다. 현재의 약물들은 도파민을 표적으로 하기 때문에, 치료 저항 환자들에게서 발생하는 특정한 의사소통의 단절을 해결하지 못할 수도 있습니다. 이 연구는 새로운 치료법을 제시하는 것은 아니지만, 문제에 대한 더 명확한 지도를 제공합니다. 치료 저항 환자들의 뇌가 시작부터 다르다는 것을 밝혀냄으로써, 이 연구는 향-후 치료가 뇌의 명령 센터와 감정적 반응 사이의 균형을 회복하기 위해 글루타메이트 시스템을 표적으로 삼아야 할 수도 있음을 시사합니다. 이 작업은 정신병의 여정이 모두에게 동일한 하나의 경로가 아님을 강조하며, 이러한 초기 차이를 이해하는 것이 지금까지 표준 치료에서 소외되었던 이들을 돕는 열쇠가 될 수 있음을 보여줍니다.
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