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제목: Aberrant cortico-striatal white matter connectivity and associated subregional microstructure of the striatum in obsessive-compulsive disorder

저널: Molecular Psychiatry 2022

강박증에서 중요한 역할을 하는 핵심 신경회로는 우리 뇌에서 인지기능 및 행동 과정에 관여하는 '대뇌피질-선조체 회로'로 알려져 있다.

뇌 영역 중 하나인 '선조체'는 대뇌피질의 정보를 받아서 보상, 집행, 자기 조절 및 운동 처리에 관여하는 중요한 영역이다. 많은 연구를 통해 이러한 대뇌피질과 선조체로 구성된 신경회로의 기능적 이상이 강박증의 원인으로 여겨져왔다. 하지만 이러한 대뇌피질-선조체 회로의 기능 이상의 원인이 되는 비정상적인 백질 연결성 및 선조체 미세구조의 이상 기전에 대해서는 그간 밝혀진 바가 없다.

따라서 우리 연구팀은 강박증 환자의 대뇌피질-선조체 백질 연결성에 주목하였다. 107명의 약을 복용하지 않은 강박증 환자군과 110명의 건강한 대조군의 MRI 확산텐서영상(DTI, Diffusion Tensor Imaging)을 이용해 대뇌피질과 선조체를 연결하는 뇌 백질 회로를 재현하였다. 이후 각 회로의 백질 연결성을 비교 분석하였다.

그 결과, 일반인에 비해 강박증 환자에서 안와전두엽과의 연결성은 감소한 반면, 운동 피질과 두정엽과의 연결성은 증가한 것으로 나타났다. 즉, 강박증 환자의 경우 대뇌피질-선조체 회로의 균형이 깨져있는 것으로 확인된 것이다. 이러한 결과는 대뇌피질-선조체의 비정상적인 백질 연결성이 강박증의 병태생리에 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다.

또한, 확산첨도영상(DKI, Diffusion Kurtosis Imaging)을 이용해 선조체 미세구조 변화를 관찰한 결과, 강박증 환자에서 운동 피질과 두정엽과 연결된 선조체의 미세구조가 감소한 것으로 나타났다. 이는 일반인에 비해서 강박증 환자의 해당 선조체 영역의 신경 세포나 조직이 손상되었음을 의미한다.

이번 연구는 강박증 환자의 선조체 하위 영역에서 나타나는 피질-선조체 백질 연결의 이상과 미세구조 변화를 식별한 최초의 연구이다.

또한, 대뇌피질과 선조체를 잇는 백질의 이상과 선조체의 미세구조 손상을 통합적으로 관찰함으로써 강박증 환자에서 균형이 깨져 있는 신경회로의 구조를 규명해냈다는 것에 큰 의의가 있다. 이번 연구를 통해 강박증에서 나타나는 뇌 신경회로 이상의 구조적 기전을 이해하는데에 큰 기여를 할 수 있을 것이라 생각한다.

더불어, 이번 연구는 지금까지 강박증 연구에서 가설로 제안된 신경 기전을 증명해낸 중요한 결과이며 이는 신경조절술 등 강박증 환자의 뇌를 직접 자극하는 치료가 필요할 때 정확한 표적 영역을 제시하는 데 유용하게 활용될 수 있을 것이라 기대한다.