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- 급성 스트레스 요인에 노출된 후 약 한 시간 후에 뇌에서 적응 과정이 일어나
- 회복탄력성이 낮은 사람, 위협 감지에 관여하는 '피질 주의 네트워크가 매우 활성화돼
- 회복탄력성이 높은 사람, 평온함과 자기 성찰과 관련된 피질 디폴트 모드 네트워크(cortical default mode network)의 활동 증가

뇌에서 회복탄력성이 나타나는 방식

어떤 사람들은 극심한 스트레스 상황에서도 큰 상처 없이 잘 견뎌내는 반면, 어떤 사람들은 사소해 보이는 일에도 쉽게 흔들린다. 이러한 차이는 회복 탄력성, 즉 스트레스 상황 후 적응하고 회복하는 뇌의 능력에 있다. 최근 연구에 따르면 급성 스트레스 요인에 노출된 후 약 한 시간 후에 뇌에서 적응 과정이 일어나며, 이러한 과정은 회복탄력성이 높은 사람과 낮은 사람 사이에 유의미한 차이를 보였다. 이 민감한 시간대를 이해하는 것은 앞으로 스트레스에 시달리는 사람들에게 더욱 효과적인 지원을 제공하는 데 도움이 될 수 있다. 

▲ 우리 뇌가 스트레스에 강한 이유는 무엇일까?

왜 어떤 사람들은 다른 사람들보다 스트레스 상황에 더 잘 대처할 수 있을까요? 그들의 회복탄력성의 비결은 무엇일까? 스트레스를 덜 강하게 느끼는 것일까? 아니면 단순히 스트레스에 대한 반응이 다른 것일까? 지금까지 회복탄력성의 신경학적 기반에 관한 대부분의 연구는 동물을 대상으로 진행되었다. 일본 고치공업대학의 노리야 와타나베(Noriya Watanabe)교수는 "인간의 회복탄력성은 훨씬 더 복잡하다. 자기효능감과 과거 경험 등 쥐에게는 물어볼 수 없는 요소들이 모두 포함된다"며, “이러한 고차원적인 메커니즘을 이해하기 위해서는 인간의 뇌가 적응하는 과정을 직접 관찰해야 했다”고 말했다.

유사한 생리적 스트레스 반응

인간 회복력의 근본 원리를 밝히기 위해 와타나베 연구팀은 100명이 넘는 자원 참가자를 대상으로 표준화된 설문지를 사용하여 회복력을 조사한 후, 잘 알려진 스트레스 테스트를 진행했다. 참가자들은 영하 20도로 냉각된 얼음 장갑 안에 손을 2분 동안 넣어야 했다. 연구팀은 실험 전, 도중, 후에 기능적 자기공명영상(fMRI)과 뇌파(EEG)를 이용하여 참가자들의 뇌 활동을 모니터링했다. 또한 동공 확장, 심박수, 호흡, 타액 내 스트레스 호르몬인 코르티솔 농도와 같은 다른 생리적 지표도 측정했다.

분석에서 연구팀은 먼저 설문지를 통해 회복력이 높은 것으로 나타난 사람들과 회복력이 낮은 사람들의 생리적 반응을 비교했다. “하지만 회복력 점수와 생리적 반응 사이에 유의미한 상관관계는 발견되지 않았다”고 연구팀은 보고했다. 심박수, 코르티솔 수치, 기타 스트레스 지표는 실험 대상자들의 회복탄력성 정도와 관계없이 비슷한 속도로 오르내렸다. "따라서 우리의 데이터는 회복탄력성이 높은 사람이 스트레스를 덜 강하게 경험한다는 이론을 뒷받침하지 않았다.“

▲ 회복탄력성이 높은 사람(빨간색)과 스트레스에 취약한 사람(파란색)의 뇌 네트워크 활성화 양상 비교. © Noriya Watanabe, Shizuoka Institute of Science and Technology/ Masaki Takeda, Kochi University of Technology

뇌의 다른 처리 과정

대신, 약 1시간의 시간차를 두고 또 다른 중요한 차이점이 나타났다. 뇌파(EEG)와 기능적 자기공명영상(fMRI) 분석 결과, 회복탄력성이 높은 사람과 낮은 사람의 뇌에서 근본적으로 다른 과정이 작용하고 있음이 밝혀졌다. 회복탄력성이 낮은 사람의 경우, 위협 감지에 관여하는 소위 '피질 주의 네트워크(cortical salience network)'가 매우 활성화되었다. 또한, 주의력 증가 및 긴장과 관련된 고주파 베타파와 감마파가 뇌파에서 증가했다. 연구팀은 "반면, 회복탄력성이 높은 사람의 경우, 평온함과 자기 성찰과 관련된 피질 디폴트 모드 네트워크(cortical default mode network)의 활동이 증가했다"고 보고했다. 동시에, 이완이 증가하고 있음을 나타내는 고주파 베타파는 뇌파에서 감소했다.

와타나베의 동료인 마사키 타케다는 "한 시간 후, 스트레스의 신체적 증상은 사라졌지만, 뇌의 무의식적인 변화는 여전히 진행 중이었다"고 요약하며, "이 특정 시간 범위는 즉각적인 반응보다 회복력의 개인차를 훨씬 더 잘 설명한다"고 덧붙였다. 이 연구 결과에 따르면, 스트레스에 얼마나 잘 대처하는지는 그 이후의 처리 과정에 달려 있다.

이 연구 결과는 임상적으로도 중요한 의미를 가질 수 있다. 첫째, 관찰된 패턴은 외상 후 스트레스 장애(PTSD)의 위험을 예측하는 지표로 활용될 수 있다. 둘째, 신경 세포 적응에 민감한 시간대를 파악하는 것은 환자의 급성기 치료를 개선하는 데 도움이 될 수 있다. 연구진은 "이번 연구 결과는 스트레스 사건 이후 지연된 신경 조절과 같은 스트레스 관련 문제 회복에 대한 새로운 접근법을 제시한다"고 설명한다. 이는 뇌가 스트레스 사건 이후에 스트레스를 처리하기 때문이다.

출처: Noriya Watanabe (Kochi University of Technology, Japan) et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, doi: 10.1073/pnas.2524075123

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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