어제는 검진 후 아이와 아내가 먼저 수영장에서 가서 놀고 저는 퇴근 후 가서 사우나를 하고 집에왔습니다. 덕분에 수영할 시간은 안되었지만 사우나도 하고 저녁도 먹고 아이스크림도 먹고 집에 아이와 아내를 뒷좌석에 앉히고 운전하고 올 수 있었습니다.

집에와서 바로자기엔 탄수화물 먹은 덕분에 에너지가 남았길래 유튜브 쇼츠에 있는 운동을 하였습니다. 세나다 겟업의 푸쉬업 레그레이즈가 생각보다 강도가 높더라구요. 아직도 가슴근육과 팔근육 통증이 있다보니 오늘은 자신있는 하체만했습니다. 그런데 어제 저의 약점을 확실히 알았습니다. 저는 햄스트링이 약한겁니다. 어쩐지 항상 런지가 힘들다 했습니다. ㅎㅎ

https://youtube.com/shorts/aBKEaxYQz74?si=c4hXe3SJLAUQ7AbA

이제부터 지하철에서는 런지입니다.

오늘 아침 [생각에 관한 생각]에서 왜 피고와 원고의 입장차이와 합의와 진행에 대해서 행동경제학적으로 설명해 놓은 것이 눈에 띄어 소개드립니다.

95퍼센트의 확률로 100퍼센트 금액으로 보상 받을 재판을 왜 90퍼센트의 금액으로 합의를 하게되는지 설명이 됩니다.

그리고 왜 승소 확률이 낮은 마구잡이 소송을 당한 사람이 손실기대금액보다 많은 돈을 내고 합의하는지 이해가 됩니다.

[브레인 에너지]

11장 신경전달물질과 정신과 약의 효과 267

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미토콘드리아는 자체적으로 외막에 벤조다이아제핀과 GABA 같은 중요한 신경전달물질과 결합하는 수용체를 가지고 있습니다. 미토콘드리아는 정신과 의사들이라면 대부분 잘 알고 있는 모노아민산화효소라는 중요한 효소도 가지고 있습니다. 이효소는 도파민, 에피네프린, 노르에피네프린 등 중요한 신경전달 물질의 분해와 조절에 관여합니다.

(1) 세로토닌

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우울증과 불안장애에서 많은 역할을 하는 것으로 가장 잘 알려진 세로토닌은 대사와 미토콘드리아 기능에도 몹시 중요하고 복합적인 역할을 합니다. 세로토닌은 동물, 지렁이, 곤충, 균류, 식물에도 발견될 정도로 모든 생명체에 존재합니다. [12가지 인생법칙]에서도 제일 첫번째 법칙이 가슴을 펴라 입니다. 바닷가재에서도 당당한 자세를 취하는 바닷가재가 세로토닌 레벨이 높다고 나옵니다. 세로토닌의 90%는 사실 뇌가 아니라 소화관에 분포합니다. 그래서 식욕, 소화관의 기능, 영양분 대사를 통제하기도 합니다.

최근 연구 결과에서는 세로토닌이 대뇌 뉴런 속 미토콘드리아의 생합성 및 기능을 조절함으로써 ATP 생성과 산화 스트레스 감소 활동을 증진시키는데 직접적인 역할을 한다는 것이 입증 됩니다. 그러니까 기존 미토콘드리아 에너지 생산 능력을 올려주고 산화스트레스로 미토콘드리아가 손상되는 것도 줄여주고 미토콘드리아 숫자까지 늘려준다는 겁니다.

세로토닌은 수면 조절에 중요한 멜라토닌이라는 호르몬으로 전환될 수 있습니다.

트립토판이 분해되는 키뉴레닌 kynurenine pathway 또는 세로토닌/멜라토닌으로 가는 경로가 있습니다. 키뉴레닌은 NAD라는 분자를 고농도로 축적되게 만듭니다. 키누레닌 대사 경로 문제는 우울증, 조현병, 불안장애, 투렛 증후군, 치매 등 다양한 정신장애 및 신경학적 장애에서 발견됩니다. 식단혁명의 그림을 보시면 이해가 더 잘됩니다. 산화염증상황이 되면 세로토닌/멜라토닌이 줄어듭니다. 우울증/불면증이 발현하겠죠. 도파민이 늘어나니 조현병(정신분열병)은 증가하고 가바가 줄고 글루타메이트가 증가하면 불안장애가 발현합니다. 치매는 세로토닌이 감소하면 미토콘드리아가 망가지니까 에너지 레벨이 떨어지니 인지기능도 떨어지고 멜라토닌이 줄어드니 수면도 망가지면서 가속화 될겁니다. 물론 제가 말씀 드린 이런 경로가 전부는 아닐겁니다.

(2) GABA

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GABA는 흔히 발륨, 클로노핀, 자낙스 같은 약의 주성분으로 활약하고 진정 및 항불안 효과를 갖습니다. 불안장애에 많이 사용되죠. GABA 신경전달 이상은 조현병이나 자폐증에서도 역할을 합니다. 미토콘드리아는 GABA의 활동에 직접적인 영향을 미치며, 때로는 이를 통제하기도 합니다. 미토콘드리아의 활성산소종 농도가 GABA의 활동 강도를 조절하는 것을 발견하기도 하였습니다.

GABA, 미토콘드리아, 정신적 증상들 사이에 좀더 직접적인 연결고리를 입증한 연구가 있습니다. 자폐증과 조현병과 연관된 희소한 유전적 결함을 가진 파리를 대상으로 이뤄집니다. 이 연구에서 미토콘드리아는 실제로 자신들 내부에 있던 GABA를 따로 분리해냄으로써 이 물질의 방출을 직접적으로 통제하고 있습니다. 유전적 결함으로 인해 이 과정이 저해되자 사회적 결핍이 나타납니다. 정말 어마어마한 발견이죠. 자폐증이 대량생산체제가 만들어진 1945년부터 폭발적으로 증가하는 이유를 설명해줍니다. 이 연구진은 GABA 농도 또는 미토콘드리아 기능을 정상 수준으로 맞추자 사회성 결핍이 교정되빈다. 기존에 알려진 희소한 유전적 결함을 미토콘드리아 기능, GABA, 사회성 결핍 증상과 직접적 연결 고리를 확인한겁니다. 자폐증은 미토콘드리아 문제라는 것이죠.

갈색지방조직에도 GABA가 몹시 중요한 영향을 미친다는 사실을 확인합니다. 이 지방세포에서 GABA 신호체계에 문제가 발생할 경우, 미토콘드리아 내의 칼슘 이온 농도가 지나치게 높아지면서 비만인 사람들에게서 흔히 나타나는 대사 이상을 초래합니다. 열을 만들어내는 갈색 지방 세포에서 GABA 문제가 생기면 미토콘드리아내 칼슘농도가 높아지면서 열을 만들어내는 기능에 문제가 생깁니다.

(3) 도파민

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도파민은 시냅스에서 분출된 후 다시 재흡수되어 미토콘드리아에 의해 관리됩니다. 미토콘드리아에는 도파민을 분해하는 모노아민산화효소를 가지고 있습니다. 이 분해 과정에서 미토콘드리아는 더 많은 ATP를 생성하도록 직접적인 자극을 받습니다.

최근 연구 결과는 도파민이 포도당 조절과 대사에도 직접적으로 관여한다는 사실이 밝혀집니다. 도파민 D2 수용체는 항정신성약 대부분이 작용하는 특정 수용체로 정신과의사에게는 굉장히 친숙한 수용체입니다. 그런데 이 도파민 D2 수용체 뿐만 아니라 췌장에도 분포하며 인슐린과 글루카곤 방출에 결정적 역할을 하는 것이 밝혀집니다. 항정신성약이 체중, 당뇨병, 대사에도 영향을 미치는 이유를 설명할 근거가 마련된겁니다.

정신과 약, 대사, 그리고 미토콘드리아 272

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의대 다니는 시절 정말 한번도 배운적이 없는 발륨에 관한 시험문제가 나와서 그냥 찍었던 기억이 있습니다. 그만큼 교수님 시절에 발륨으로 불안해 하는 환자가 순간적으로 안정화되는 것은 드라마틱했나 봅니다. 발륨은 불안을 감소시킵니다.

한 연구에서 발륨이 쥐의 불안 수준과 사회 지배 행동 social dominance behavior에 미치는 영향을 직접 살펴봄으로써 정확히 어떤 원리로 이러한 효과가 있는지 밝히려고 시도하였습니다. 뇌 측좌핵 nucleus accumbens 영역의 미토콘드리아 기능이 감소하면 사회 불안 행동이 나타나는 것은 알고 있었으므로 이 기전을 좀더 자세히 보려고 한겁니다. 측좌핵에 도파민을 전달하는 복측피개영역 ventral tegmental area 라는 또 다른 뇌 영역을 활성화시킴으로써 효과를 발휘한다는 사실이 밝혀집니다. 도파민이 측좌핵 nucleus accumbens의 미토콘드리아 기능을 증진시켜 이 영역의 ATP 농도가 높아져 불안행동이 감소하고 두드러진 사회 행동이 증가한 겁니다. 더욱 놀라운 것은 측좌핵에서 미토콘들이아의 세포호흡을 차단했더니 도파민을 공급하여도 치료효과가 사라진 겁니다. 그렇습니다. 미토콘드리아가 결국 모든 질환의 열쇠인 겁니다.

정신과 약들은 각기 다른 다양한 경로로 미토콘드리아에 영향을 줍니다. <미토콘드리아 기능에 대한 신경정신과 약의 효과: 명과암 Effect of Neuropsychiatric Medication on Mitochondrial Function: For Better or For Worse> 라는 개관 논문을 통해서 미토콘드리아 기능을 증진하는 약도 있지만 저하시키는 약도 있다고 언급하였습니다. 이제 이에 대해서 자세히 알아보겠습니다.

세포가 과흥분이 되면 이로 인한 증상을 줄이기 위한 두 가지 방법이 있습니다.

(1) 미토콘드리아의 기능과 에너지 생성 능력을 증진시켜 세포가 손상부위를 수복하고 다시 정상적으로 기능하게 만듭니다. 과흥분 상태의 세포들은 스스로 활동을 멈추지 못하는 경우가 있다 보니 이 전략은 초반에 증상이 악화될 수 있습니다. 적절하게 에너지를 운용할 준비가 되지 않은 상태에서 갑자기 에너지양이 증가하면 초반에는 전반적으로 과흥분이 일어나기 때문입니다.

(2) 이 세포들 내의 미토콘드리아를 억제하면 기능을 억눌러 강제로 활동을 멈추게 만듭니다. 이러면 적어도 단기적으로는 확실히 증상이 멈춥니다. 하지만 시간이 갈수록 미토콘드리아 기능부전이 더욱 악화되어 결국은 문제가 전보다 심각해질 위험이 있습니다.

단기적으로 문제를 해결하지만 장기적으로 문제를 악화시키는 것이죠. 이 문제 뿐만이 아닙니다. 두 가지를 더 짚어보면 아래와 같습니다.

(1) 세포들은 모두 다른 방식으로 영향을 받습니다. 세포들이 저마다 다양한 요인에 영향을 받는다고 했던 것 기억나시나요? 정신과 약도 특정 세포만을 표적으로 삼습니다. 어떤 세포는 미토콘드리아 기능이 향상되지만 어떤 세포는 아무런 영향도 받지 않으며, 어떤 세포는 오히려 기능이 손상되기도 합니다. 지금까지 연구에서는 특정 세포만 확인하게 됩니다. 뇌와 몸의 모든 세포에 미치는 영향, 특히 미토콘드리아에 미치는 영향을 탐구한 경우는 없습니다.

(2) 정신과 약이 미토콘드리아 기능을 전반적으로 떨어뜨리기는 하지만 그렇다고 환자를 방치해서 발생할 위험을 무시할 수 없습니다. 과흥분 세포들은 글루타메이트, 도파민 등 뇌에 문제를 일으킬 수 있는 신경전달물질을 뿜어냅니다. 이 경우에는 일시적으로 과흥분 상태를 진정시키기 위해 미토콘드리아 기능을 저하시키는 것이 이득이 위험보다 클겁니다. 가장 잘 보여주는 사례가 발작 환자입니다. 뇌 전체가 과흥분으로 고통받고 있는데 미토콘드리아 기능을 활성화하면 더 문제가 커지겠죠. 그러면 일시적으로 데파코트 등 치료제 등으로 미토콘드리아 기능을 손상시켜 세포 활동을 죽이는 것이 필요합니다.

앞에서 언급했던 우울증이 세로토닌이 부족해서 생긴다는 논리로 세로토닌 농도를 올려주는 항우울증 약을 주면 증상이 좋아지는데 왜 오래 걸리는지 설명이 됩니다. 세로토닌이 미토콘드리아 기능을 증진시켜준다고 앞에서 언급했습니다. 그런데 미토콘드리아 기능이 증가하는데 보통 2~6주 걸립니다. 2~6주라는 기간은 항우울증약인 SSRI가 효과를 나타내는 시기와 일치합니다. 저도 연수강좌 들을 때 항상 이 부분이 이상했습니다. 우울증약 먹으면 바로 세로토닌 증가하는데 왜 증상개선은 2~6주나 걸리냐는 거죠. 만약에 우울증약을 먹고 바로 증상이 개선되면 정말 세로토닌이 부족한게 주요 원인인 환자일겁니다. 만약에 2~6주가 걸리면 미토콘드리아 문제라고 추측할 수 있겠죠.

항정신병약은 세포들의 과흥분을 줄이는 효과가 있습니다. 덕분에 조현병, 양극성장애, 우울증, 불안장애, 불면증, 치매의 불안장애 완화에 활용됩니다. 미토콘드리아 기능을 저하시키면 증상은 멈춥니다. 하지만 부작용이 발현되죠. 인지기능 저하, 식욕 증가 같은 부작용 입니다.

항우울제를 복용하면 어떤 환자들에게는 불안, 조증, 정신증을 유발하기도 합니다. 항우울제로 뇌 내의 에너지가 증가하면 약이 작용하면 세포들이 빠르게 과흥분 상태로 가면 증상이 나올 수 있는 겁니다.

클로니딘, 프라조신, 프로프라놀롤 등 여러 종류의 대사질환인 고혈압 환자에게 혈압약도 정신과에서 사용됩니다. ADHD, PTSD, 불안장애, 물질사용장애, 투렛 증후군 등에 사용됩니다.

조현병, 양극성장애 환자 14만 명 이상에게 ‘대사장애’약을 투여하면 이들의 자해 증상이나 정신의학적 입원 치료 필요성 변화를 본 연구가 있습니다.

대사장애 약은 고지혈증 약인 스타틴은 미토콘드리아 기능을 감소시키고 염증을 감소시킵니다. 고혈압 약인 칼슘통로 길항제는 세포 내 칼슘 이온 양을 줄여 과흥분을 감소시킵니다. 당뇨병 약인 메트포르민 같은 경우는 대부분의 연구에서 미토콘드리아 기능을 떨어뜨리는 것으로 확인되지만 일부 연구에서는 미토콘드리아 생합성과 ATP 생성량이 증대되는 결과를 발견하기도 합니다.

요약 280

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• 정신과 약이 도움이 될 수 있다

• 뇌 에너지 이론으로 정신과 약의 효과의 기전을 설명할 수 있다

• 복용하려는 약이 대사와 미토콘드리아에 어떤 영향을 미치는지 이해할 필요가 있다

• 대사와 미토콘드리아 기능을 증진시키는 약은 세포의 저활성화로 인해 발생하는 증상들을 완화할 수 있지만 세포의 과활성화 혹은 과흥분과 관련된 증상들은 악화시킬 위험이 있다

• 미토콘드리아 기능을 떨어뜨리는 약은 주의해서 사용해야 한다. 단기적으로는 분명 과흥분 세포들 탓에 발생하는 증상을 완화할 수 있지만 장기적으로는 신체의 치유 및 회복 능력을 방해할 가능성이 있다. 일부 경우에는 오히려 새로운 증상을 유발할 수 있다. 그럼에도 불구하고 생명이 위험한 상황에서는 이러한 약들이 목숨을 구할 수 있다.

섬망에 시달리던 제인 281

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저자가 정신과 전문의를 시작할 무렵 한 요양병원 정신과 자문의로 일을 했다고 합니다. 알츠하이머병으 ㄹ앓던 제인이라는 81세 여성의 ‘초조증’ 때문입니다. 제인이 어떨 때는 소리를 지르며 밤을 새우다가도 어떨 때는 12시간 이상 내리 잔다고 간호사가 알려줍니다. 소리지르는 행동으로 다른 환자에게 불편을 주는 행동이 6개월이상 지속 되어 이에 맞는 약을 처방해 달라는 요청이었습니다. 이미 제인은 항정신약 2개, 항불안제 3개 등 총 5개의 약을 복용중이었습니다.

환자는 저자와 상담하는 도중 전혀 이해하지 못하는 말을 하였고 무의미한 단어와 구절을 내뱉었습니다. 이를 말비빔 word salad 라고 합니다. 음식물을 자기 몸에 문질러 댔습니다. 저자는 환자의 진단명을 섬망이라 정의합니다.

저자는 주치의에게 그가 먹던 약을 모두 줄이라고 명령합니다. 대부분의 약이 중단되었고 3주 뒤 저자는 요양병원에 다시 방문합니다. 제인의 동생이 와서 저자를 보자마자 끌어안고 울면서 고맙다고 연신인사를 합니다. 항상 컨디션이 좋았던 언니가 최근 6개월전부터 악몽이 시작되었다고 합니다. 약을 줄이고 나서 2주뒤 부터 모든 증상이 사라지고 동생과 대화도 가능하게 됩니다.

저자는 제인이 치매환자로서 감염증, 수면질저하, 침실 변경 등 사소한 스트레스로 초조증을 보이고 파괴적인 모습으로 섬망이 야기된 것으로 추정합니다. 섬망이 발병하였고 주치의는 섬망을 치료하기위해 미토콘드리아 기능을 저하시키는 약을 6개월간 주었으니 미토콘드리아 기능은 거의 다 망가졌을 겁니다. 그리고 끊고 2주부터 증상이 호전된 것은 아까 언급하였듯이 미토콘드리아 개선이 보통 2~6주 걸린다는 기간과 비슷하죠.

단기적 증상완화를 위해 미토콘드리아 기능을 낮추더라도 장기적으로 사용하면 문제가 생깁니다. 대부분의 의사들은 신경안정제가 노인에게 섬망를 일으키는 것은 알고 있을 겁니다. 이 현상은 젊은 사람에게도 일어날 수 있습니다.