유아기에 지속적으로 스트레스 상황에 놓이면 도파민이 과도하게 분비돼 사회적 행동에 문제가 생길 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
미국 뉴욕대 그로스만 의대 연구진은 쥐를 대상으로 한 실험에서 이런 결과를 확인했다고 국제학술지 ‘뉴런’ 10월 26일자에 발표했다. 쥐나 개, 사람 등 포유류는 부모의 관심이 적거나 잠자리가 위협받는 등 생존에 불리한 스트레스 상황에 놓이면 사회적 행동에 문제가 생긴다고 알려져 있다. 하지만 뇌의 어떤 변화에 의해 문제가 생기는지는 밝혀지지 않았다.
뉴욕대 연구진은 실험 쥐를 두 집단으로 나눠 서로 양육 환경을 다르게 조성했다. 한 그룹은 계속해서 위협을 가하는 등 스트레스 상황에서 양육하도록 하고, 다른 그룹은 편안한 환경을 제공했다. 새끼 쥐의 뇌를 관찰한 결과 기저외측 편도체(BLA)에서 차이를 보였다. 이 부위는 공포와 관련한 기억을 관장하는 것으로 잘 알려져 있다.
스트레스 환경에서 자란 새끼 쥐는 그렇지 않은 새끼 쥐보다 기저외측 편도체가 2배가량 많이 활성화돼 있었다. 또 이 부위에서 방출하는 도파민 양이 유의미하게 많았다. 결과적으로 편안한 환경에서 자란 새끼 쥐는 스트레스 상황에서 자란 새끼 쥐보다 부모 쥐와 90%가량 더 오랜 시간을 함께 보냈다. 또 다른 쥐와 유대감을 형성하는 등 정상적인 사회적 행동을 보였다.
연구진은 도파민이 사회적 행동에 미치는 영향을 확인하기 위해 추가 실험을 했다. 기저외측 편도체의 활성을 조절해 도파민 분비량을 인위적으로 바꾼 뒤 행동 변화를 살폈다. 여기에는 빛을 이용해 뇌의 특정 부위를 활성화하거나 비활성화하는 광유전학 기법을 사용했다.
관찰 결과 스트레스 환경에서 자란 쥐의 도파민 방출을 억제하자 다른 쥐들과 어울리지 못했던 비사회적인 행동이 정상적으로 돌아왔다. 반대로 편안한 환경에서 자란 쥐에서 도파민 양을 늘리자 사회적 행동이 사라지는 것이 관찰됐다. 연구를 주도한 마야 오픈닥 박사는 “기저외측 편도체에서 반복적으로 분비되는 도파민은 유아의 사회 발달에 중요한 역할을 한다는 것을 확인했다”며 “자폐증, 불안, 우울증 등 정신 장애를 치료하는 데 유망한 표적이 될 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구 결과와는 반대로 부모에게 아기와의 애착 관계를 형성하는 데 도파민이 매우 중요한 역할을 한다는 연구 결과도 있다. 2017년 미국 매사추세츠 종합병원 연구진은 엄마 19명과 생후 4개월~2년인 아기를 대상으로 실험을 했다. 엄마들에게 자신의 아기와 다른 엄마의 아기 모습을 담은 영상을 번갈아 보여주며 뇌 영상을 비교했다.
그 결과 자기 아기를 볼 때 도파민 분비량이 훨씬 많았다. 또 평소 아기의 반응에 적극적으로 반응하는 엄마는 그렇지 않은 엄마보다 도파민 분비량이 많았다. 연구를 진행한 시르 아트질 매사추세츠 종합병원 교수는 “엄마와 아기가 교감하는 데 도파민의 역할이 중요하고, 부모와 아기 간의 교감은 아기의 뇌 발달에도 큰 영향을 미친다”고 말했다.
최지원 기자 jwchoi@hankyung.com