연구팀은 뇌 구조 신경학적 변화가 만성통증 원인이며, 전기자극 등 인위적 자극을 이용한 신경가소성 변화로 통증을 조절할 수 있다는 결과를 도출했다.

26일 연세대 의과대 생리학교실 이배환, 차명훈 교수팀은 말초신경 손상 실험쥐를 대상으로 만성통증을 조절할 수 있는 운동피질 자극술을 반복 시행해 나타나는 행동변화를 추적 관찰했다.

연구결과 운동피질 자극술은 통증을 감소시키고 전방 대상 피질 신경세포 시냅스 연결망에 변화를 일으켜 통증감소·조절 효과가 확인됐다.

연구팀은 실험쥐를 인위적 말초신경 손상을 준 실험군과 가짜 손상을 준 대조군으로 분류하고 물리적 자극에 반응하는 통증의 역치를 측정했다.

인위적 신경병증성 통증을 유도시킨 실험쥐는 신경손상이 일어난 이후 자극에 대한 반응 역치가 점차 낮아졌다. 특히 신경 손상을 입은 다음 날부터 역치가 현저히 떨어져 통증이 증가했다.

이후 연구팀은 신경병증성 통증에 대해 반복적인 운동피질 자극술(MCS)를 시행, 통증변화를 관찰했다. 운동피질 자극술을 각 그룹별로 매일 10일 동안 반복했고 역치반응은 매일의 운동피질 자극술 전후에 측정했다.

연구결과 매일 운동피질 자극술 시행전 반응 역치를 관찰했을 때, 신경손상 후 자극술 시행한 그룹에서 당일 운동피질 자극술을 시행하지 않았음에도 불구하고 이전의 효과가 누적돼 반응역치가 증가했다.

자극술을 반복 시행할 수록 역치가 지속 증가해 통증이 현저히 완화된 셈이다.

신경손상을 입고 운동피질 자극술을 받은 쥐들은 허위 자극술을 받은 쥐들 보다 유의미하게 통각에 대한 과민반응이 감소했다.

연구를 주도한 이배환 교수는 "운동피질 자극술은 신경병증성 통증 감소와 함께 전방 대상 피질에 위치한 신경세포의 시냅스 연결망 가소성에 변화를 유도했다"며 "운동피질 자극술을 통한 전기 자극이 시냅스 연결을 변화시켜 통증 조절효과가 나타나는 것"이라고 말했다. 연구팀은 반복적으로 운동피질 자극술을 시행하면 통증을 조절하는데 관여하는 신경세포에 시냅스 강화가 일어나 만성통증을 약화시키는 점과 전방 대상 피질 신경세포의 특이적인 시냅스 연결망 변화가 신경병증성 만성통증 조절에 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 전망했다.

차명훈 교수는 "신경병증성 통증 환자의 뇌신경세포 시냅스 연결망을 조절해 만성 통증을 줄일 수 있다는 가능성을 제시했다"며 "추후 연구를 통해 뇌세포에서 시냅스 연결망의 변화가 갖는 의미를 더 명확히 밝히면 통증이 기억, 전달되는 과정을 파악하는 데 도움될 것"이라고 했다.