외로우면 왜 술 찾을까…생쥐 뇌 들여다봤더니

사회적 고립된 수컷 생쥐 음주량 증가…암컷은 오히려 감소

사회적으로 고립된 수컷 생쥐가 술을 더 많이 마시게 되는 데 특정 뇌 회로가 관여한다는 연구 결과가 나왔다. 같은 조건에서도 암컷 생쥐는 오히려 술을 덜 마셔, 외로움과 음주를 연결하는 뇌 반응이 성별에 따라 다를 수 있다는 분석이다.

25일(현지시간) 미국 솔크연구소와 노스웨스턴대학교에 따르면 연구진은 사회적 고립이 음주 행동에 미치는 영향을 분석해 이 같은 결과를 확인했다. 연구는 국제학술지 '네이처 뉴로사이언스'에 이날 공개됐다.

연구진은 성체 수컷과 암컷 생쥐를 여러 마리가 함께 생활하도록 한 뒤 일부를 혼자 생활하게 해 사회적 고립 상황을 만들었다. 이후 매일 한 시간 동안 물과 알코올 농도 15% 용액 중 원하는 것을 마실 수 있도록 하고 약 2주간 섭취량을 추적했다.

사회적 고립으로 수컷 생쥐의 음주량이 증가하는 과정에 특정 뇌 회로가 관여한다는 연구 결과가 나왔다.(사진=클립아트코리아)

그 결과 수컷 생쥐는 혼자 생활하는 기간이 길어질수록 알코올 섭취량이 점차 늘었다. 약 일주일 뒤 가장 높은 수준에 도달한 뒤 증가한 상태가 유지됐다. 반면 암컷 생쥐는 사회적으로 고립됐을 때 알코올 섭취량이 감소했다. 물 섭취량은 주거 조건에 따른 뚜렷한 변화가 나타나지 않았다.

연구진은 이런 차이를 만드는 뇌 회로를 찾기 위해 편도체와 전전두피질에 주목했다. 특히 감정과 스트레스 정보를 처리하는 '기저외측 편도체(BLA)'에서 의사결정에 관여하는 '내측 전전두피질(mPFC)'로 이어지는 신경 경로의 활동을 분석했다.

수컷 생쥐에서는 사회적 고립 뒤 이 회로의 흥분성이 높아졌고, 알코올 섭취량이 많을수록 해당 회로의 활동도 증가하는 경향을 보였다. 암컷에서는 반대로 회로의 흥분성이 낮아졌다. 연구진은 성별에 따라 같은 사회적 고립이 서로 반대 방향의 신경 변화를 일으킨 것으로 해석했다.

이 회로가 단순히 음주 행동과 함께 활성화되는 것인지, 실제로 술을 더 마시게 만드는지도 실험했다.

연구진이 빛으로 특정 신경세포의 활동을 조절하는 '광유전학(optogenetics)'을 이용해 사회적으로 고립되지 않은 수컷 생쥐의 편도체-전전두피질 회로를 활성화하자 알코올 섭취가 증가했다. 반대로 혼자 생활하는 수컷 생쥐에서 같은 회로를 억제하자 음주량이 줄었다.

사회적 고립은 전전두피질이 보상 자극에 반응하는 방식에도 영향을 줬다. 고립된 수컷 생쥐에서는 알코올에 대한 전전두피질의 반응이 커진 반면, 설탕물과 같은 자연적인 보상에 대한 반응은 감소했다. 연구진이 편도체-전전두피질 회로를 인위적으로 자극했을 때도 비슷한 변화가 나타났다.

리샤 파텔 노스웨스턴대 교수는 "사회적 고립이 수컷에서 알코올 사용 증가를 일으키는 구체적인 뇌 회로를 확인한 첫 연구"라며 "외로움과 관련된 음주 문제를 이해하고 향후 치료 표적을 찾는 데 도움이 될 수 있다"고 설명했다.

다만 이번 연구 결과를 사람에게 그대로 적용해서는 안 된다. 연구는 생쥐를 여러 마리와 함께 생활시키다가 혼자 두는 방식으로 사회적 고립을 구현했다. 사람이 느끼는 외로움이나 사회적 관계의 복잡성을 그대로 재현한 것은 아니다.

또 연구진은 암컷 생쥐에서 알코올 섭취가 감소한 정확한 원인을 아직 규명하지 못했다. 이후 뇌 회로를 조작해 인과관계를 확인하는 실험도 주로 수컷을 대상으로 진행됐다. 따라서 '외로운 남성은 술을 더 마시고 여성은 덜 마신다'는 식으로 사람에게 일반화할 수 없다.

연구진은 앞으로 사회적 고립이 왜 이 회로를 과도하게 활성화하는지, 성별에 따라 반응이 달라지는 데 호르몬이나 다른 신경회로가 관여하는지 등을 추가로 연구할 계획이다. 사람에게도 비슷한 뇌 메커니즘이 존재하는지 확인하는 것 역시 후속 과제로 남아 있다.