‘동기화’는 리듬을 가진 다양한 개체들이 서로 영향을 주고받으며 함께 시계를 맞추는 현상을 일컫는다. 동기화 현상 중에서도 아주 작은 자극에도 폭발적으로 연쇄반응을 일으키는 것을 ‘폭발적 동기화(explosive synchronization)'라 하는데, 갑작스러운 정전이나 뇌전증 환자의 발작이 바로 이런 ‘폭발적 동기화’로 인해 일어난다고 알려졌다. 그런데 만성 통증 질환 중 하나인 섬유근육통도 이렇듯 폭발적으로 동기화되는 뇌 때문에 일어난다는 연구결과가 나왔다.

12일 포스텍(POSTECH)에 따르면 이 대학 물리학과 김승환 교수·김민경 박사와 미국 미시건대 의대 공동연구팀은 섬유근육통 환자들의 두뇌에서 폭발적 동기화의 증거를 발견하고 국제학술지 '사이언티픽 리포트(Scientific Report)' 최신호를 통해 발표했다.

섬유근육통은 전체 인구의 1~4%가 겪는 병으로, 척추나 어깨 등 다른 사람에 비해 미세한 자극도 아프게 느끼는 압통점이 많은 만성 통증 증후군으로 아직까지 그 정확한 원인은 밝혀지지 않고 있다.

섬유근육통 환자의 두뇌활동에 기초한 컴퓨터 모델링 연구에 따르면 정상인의 경우 뇌 활동의 네트워크가 점차 단계적으로 연결되는 경향을 보이는 반면, 섬유근육통 환자들은 갑자기 폭발적으로 연결되는 것으로 나타났다.

김 교수는 “만성통증 환자들의 두뇌 네트워크가 일으키는 폭발적 동기화의 원인을 정확히 파악할 수 있다면 이를 조절해 정상 상태로 전환할 수도 있을 것으로 보인다”고 설명했다.

폭발적 동기화는 물리학 복잡계 분야에서 활발히 연구돼 온 주제다. 인간의 두뇌 분야에서 이런 현상이 처음 확인된 이후 이를 통증 의학 분야로 확장해 적용한 것은 연구팀이 처음이다. 물리학자, 마취통증의학자, 뇌과학자가 공동으로 진행한 이번 연구는 지금까지 알려지지 않았던 섬유근육통의 기저 원인을 밝혀내는 것은 물론, 고통을 덜어주는 비침습적 치료법이나 개인 맞춤형 치료법 개발로 이어질 것으로 보인다.

송강섭 기자 successnews@successnews.co.kr

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