美 연구팀, ‘사회적 고립 후 음주 증가’ 뇌 회로 수컷 생쥐서 확인
“수컷 생쥐서 특정 뇌 회로 활성↑…암컷은 오히려 음주 감소”

사회적 고립으로 인해 술을 더 많이 마시는 것은 특정 뇌 회로의 활동이 달라지기 때문일 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

또한 특정 뇌 회로의 활동을 인위적으로 조절했을 때도 음주 행동이 함께 변하는 것으로 나타났다.

사회적 고립이 음주 증가로 이어지는 데 특정 뇌 회로의 변화가 관여할 수 있다는 동물실험 결과가 나왔다. 게티이미지뱅크

미국 노스웨스턴대와 소크 생물연구소 연구팀은 26일 과학 저널 ‘네이처 신경과학(Nature Neuroscience)’에서 성체 수컷·암컷 생쥐를 대상으로 사회적 고립과 음주 행동의 관계를 분석한 결과 이같이 나타났다고 밝혔다.

연구팀은 생쥐들을 함께 사육한 뒤 일부를 개별 사육해 사회적 고립 상태를 만들고, 매일 한 시간 동안 물과 15% 알코올 용액 가운데 하나를 선택해 마시도록 했다. 음주 행동은 11일간 추적했다.

그 결과 수컷 생쥐는 고립 기간이 길어질수록 알코올 섭취량이 증가했고, 약 일주일 뒤 가장 높은 수준에 도달한 이후에도 높은 음주량을 유지했다.

반면 암컷 생쥐에서는 고립 기간이 길어질수록 알코올 섭취량이 감소했다. 물 섭취량에서는 사회적 고립에 따른 뚜렷한 변화가 나타나지 않았다.

연구팀은 이런 성별 차이가 뇌의 특정 회로 변화와 관련이 있는지 살펴봤다.

특히 감정과 스트레스, 사회적 정보 처리에 관여하는 기저외측 편도체(BLA)와 보상·동기·행동 조절에 관여하는 내측 전전두피질(mPFC)을 연결하는 BLA-mPFC 회로에 주목했다.

분석 결과 사회적 고립은 수컷 생쥐에서 이 회로를 구성하는 뉴런의 흥분성을 높였지만, 암컷에서는 오히려 낮추는 것으로 나타났다. 또 해당 회로의 흥분성이 높은 수컷일수록 알코올을 더 많이 마시는 경향을 보였다.

연구팀은 사회적 고립이 생쥐의 음주 및 뇌 활동에 미치는 영향을 알아보기 위해 성체 수컷과 암컷 생쥐를 함께 사육한 뒤 일부를 개별 사육해 사회적 고립을 모형화하고, 매일 한 시간 동안 물과 15% 알코올 용액 중 하나를 선택해 마시게 했다. Nature Neuroscience, Reesha R. Patel et al. 연합뉴스

연구팀이 음주 과정에서 뇌세포의 활동을 관찰한 결과에서도 BLA-mPFC 회로는 물과 알코올을 마실 때 서로 다른 활동 양상을 보였다. 특히 알코올을 마실 때 이 회로의 활동이 강할수록 알코올을 마시는 횟수도 많았다.

회로의 역할을 직접 확인하는 실험에서도 같은 결과가 나타났다. 사회적 고립을 경험하지 않은 수컷 생쥐의 BLA-mPFC 회로를 인위적으로 활성화하자 알코올 섭취가 증가했고, 반대로 고립된 수컷 생쥐에서 이 회로를 억제하자 알코올을 마시는 횟수가 감소했다.

연구팀은 사회적 고립이 BLA-mPFC 회로의 활동을 변화시켜 전전두피질의 보상 관련 정보 처리 방식에 영향을 주고, 그 결과 알코올 관련 신호에 더 민감하게 반응하도록 뇌가 재구성될 수 있다고 설명했다.

논문 제1저자인 노스웨스턴대 리샤 파텔 교수는 “사회적 고립이 수컷에서 음주 증가를 유발할 수 있는 특정 뇌 회로를 처음 확인한 것”이라며 “고립으로 인한 알코올 오용을 이해하고 치료하기 위한 생물학적 표적을 제시한다는 의미가 있다”고 말했다.

다만 이번 연구는 생쥐를 대상으로 한 동물실험인 만큼 사람에게 동일한 메커니즘이 적용되는지는 추가 연구가 필요하다. 연구팀 역시 이번 결과가 사람의 외로움이나 사회적 고립이 곧바로 음주를 유발한다는 것을 입증한 것은 아니라고 강조했다.

그럼에도 이번 연구는 사회적 고립이라는 환경적 경험이 특정 뇌 회로를 변화시키고, 이러한 변화가 음주 행동의 취약성과 연결될 수 있는 신경학적 경로를 제시했다는 점에서 의미가 있다고 연구팀은 설명했다.

이승구 온라인뉴스 기자 [e-mail]