Friday 26 February 2016

#108 도파민의 두 얼굴 (한국어)

사랑을 하면 기분이 좋아진다. 이것은 바로도파민이라는 물질 덕분이다. 도파민(Dopamine, C8H11NO2) 카테콜아민 계열의 유기 화합물로, 동물의 중추 신경계에서 발견되는 신경전달물질(Neurotransmitter)이다. 도파민은 행동과 인식, 프로락틴(Prolactin) 분비의 억제, 기분, 기억, 심장 박동수와 혈압의 증가 등에 관여한다. 물질은1910 영국 웰컴연구소의 조지 바거와 제임스 이웬스가 발견하였고, 1958 스웨덴 국립심장연구소의 알비드 칼슨과 닐스오케 힐랍이 신경전달물질이라는 것을 밝혀냈다. 칼슨은 공로로 2000 노벨생리의학상을 수상했다.

도파민은 인간을 흥분시켜 인간이 살아갈 의욕과 흥미를 부여하는 호르몬 중 하나로써 도파민이 결핍되면 무엇을 해도 금방 질리고 쉽게 귀찮아지며, 모든 일에 쉽게 흥미를 느끼지 못하게 된다. 따라서 각성제들은 기본적으로 도파민 분비를 촉진하거나, 도파민의 재흡수를 막아서 도파민의 총량을 늘리는 약물들이다. 도파민은 특히 사랑 호르몬으로 주목받는데, 미국 시러큐스대와 웨스트버지니아대 공동연구팀이 사랑에 빠진 사람들의 뇌를 기능성자기공명영상(FMRI)으로 촬영한 결과, 피실험자들의 뇌는 0.2초 만에 도파민, 옥시토신, 아드레날린과 같이 기분을 좋게 하거나 흥분시키는 물질을 분비했다. 도파민의 역할은 이외에도 여러가지가 있다. 그중에서도 일본 쓰쿠바대와 교토대 공동연구팀은 도파민 신경세포가 의욕뿐 아니라 기억도 담당한다는 연구결과를 신경과학분야 학술지인 ‘Neuron’에 발표했다. 이전에 학습했던 내용을 기억하고 행동하면 보상을 주는 실험으로, 정답을 고를 때마다 중뇌에서 기억을 담당하는 부위의 도파민 신경세포가 활발하게 활동하였다.

또 다른 흥미로운 실험은 도파민을 만드는 신경세포가 긍정적인 자극에만 반응한다는 것을 보여준다. 크리스토퍼 피오릴로 뇌공학과 교수는 원숭이를 대상으로 보상받는 것, 보상받지 못하는 것, 처벌받는 것, 처벌받지 않는 것으로 나눈 뒤 도파민 수치를 관찰해본 결과보상받는 행위에만 도파민 수치가 올라간다는 사실을 발견하였고 연구결과를 과학전문학술지 ‘Science’에 게재했다. , 도파민 뉴런의 반응은 기대되지 않은 보상이 존재할 때 관찰되고 기대된 보상이 생략되면 억제된다.

그렇다면 도파민이 부족해지면 무슨 현상이 발생할까. 도파민의 결핍은 우울증, 하지불안증후군, 파킨슨병 등 각종 질병 증상을 발생시킨다. 이러한 질병 대부분은 신체기능 저하, 의욕장애와 함께 기억력이 떨어지는 현상이 나타난다. 그 중에서 파킨슨 병에 걸리면 시간이 지날 때마다 도파민 신경세포가 조금씩 소실되어 뇌가 제대로 신호를 주고받지 못하게 된다. 이 때문에 의지와 관계없이 신체를 제대로 제어하지 못하게 되며, 폐처럼 생명과 직결된 기관과 신호를 제대로 주고 받지 못하면 죽음에까지 이르게 된다. 이처럼 도파민은 살아가는 데에서 매우 중요한 물질이다.

하지만 인체는 항상성(Homeostasis)을 추구한다. 도파민이 지나치게 많을 경우, 도파민 수용체가 줄어들어(Down-regulation) 스스로 도파민에 대한 감수성을 낮추게 된다. 결국 도파민 재흡수억제제 및 분비촉진제를 오남용할 경우, 도파민 수용체가 마구잡이로 파괴되고 체내의 도파민에 대한 반응이 줄어들면서 조울증이나 정신 분열증이 일어나며 강박증, 정신착란, 과대망상 등도 일어나 쓸데없는 일까지 과도하게 몰입하게 된다. 심지어 담배의 니코틴이나 마약과 같은 도파민 분비촉진제에 지속적으로 노출되면 뇌의 구조가 도파민 과다분비로 발생되는 중독 행위 이외의 다른 모든것에는 흥미를 잃는 구조로 변형된다고 한다.
 
KLN

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