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- 전두엽 부분 표적 자극으로 노세보 효과에 영향
- 자극 효과의 정도는 적용되는 전기장의 유형에 따라 달라져
- 통증 치료에 적용

뇌 자극은 위약 효과에 영향을 미친다.
전두엽 자극은 위약 효과의 신경 기반에 대한 통찰력을 제공한다.

변화된 기대치 :
뇌에 전기 자극으로 원하는 위약 효과를 증가시키고 원치 않는 노세보 효과를 약화 시킬 수 있다. 이에 따르면 전두엽 부분의 표적 자극은 위약과 노세보 효과에 결정적인 신경 연결에 영향을 미친다. 이것은 통증 치료에 사용될 수 있다. 

▲ 전두엽 부분의 표적 자극은 위약과 노세보 효과에 결정적인 신경 연결에 영향을 미친다.

플라세보 효과는 단순한 상상 이상이다.
혈액 내 단백질 특징의 측정 가능한 변화를 유발하고 파킨슨병과 같은 심각한 질병에도 효과적이며 피험자가 가짜 약물 만 투여하고 있다는 것을 알 때도 효과가 있다.
반면에 바람직하지 않은 부작용에 대한 생각만으로도 실제로 발생하는 소위 노세보 효과가 발생할 수 있다.
위약과 노세보 효과는 과학 연구와 환자 치료 모두에서 중요한 역할을 한다. 작동 방식과 이유는 아직 명확하지 않다.

통증 인식에 플라세보 및 노세보 효과

매사추세츠 하버드 의과 대학의 이행 투(Yiheng Tu)가 이끄는 팀은 이제 특정 뇌 영역이 통증 인식에 대한 위약 및 노세보 효과에 미치는 영향을 조사했다. 연구진은 "이전 연구에서는 통증 인식의 인지 조절이 기대를 처리하는 뇌 영역인 배측 전두엽 피질에서 발생한다고 밝혔다"고 설명했다.

이를 바탕으로 Tu와 동료들은 소위 경두개 직류 자극으로 실험 대상의 이마 영역에서 이 뇌 영역을 자극했다. 전극은 두피의 특정 지점에 외부 전압을 적용하는 데 사용된다. 이것은 양극성 또는 음 극성 극성에 따라 뇌 기능을 활성화하거나 억제할 수 있는 전기장을 머리 내부에 생성한다.

▲ 플라세보 효과는 혈액 내 단백질 특징의 측정 가능한 변화를 유발하고 파킨슨병과 같은 심각한 질병에도 도움이 된다.

조작된 기대

뇌 자극을 시작하기 전에 연구자들은 먼저 실험 대상에서 위약 또는 노세보 효과를 위한 전제 조건을 만들었다. 이를 위해 그들은 팔뚝의 다른 부위에 세 가지 연고를 바르고 연고 중 하나에는 통증 완화 활성 성분인 리도카인, 하나는 통증 완화 물질 캡사이신 및 하나의 비활성 성분이 포함되어 있다고 설명했다. 

 

실제로 모든 연고는 약물이 없는 동일한 제제였다.
피험자들이 연고의 효과를 더 강하게 믿기 위해 연구자들은 다양한 강도의 통증 자극을 추가했다.

캡사이신 연고가 의심되는 부위의 통증 자극

연구원들은 81명의 실험 대상을 세 그룹으로 나누었다.
두 그룹은 그룹에 따라 3일 연속으로 20분씩 뇌 자극을 받았다.
세 번째 그룹은 비교 역할을 했으며 가짜 자극만을 받았다. 자극 전후에 연구자들은 기능적 자기 공명 영상(fMRI)을 사용해 피험자의 뇌 활동을 기록했다. 셋째 날, 뇌 자극 후 연구원들은 연고로 실험을 반복했다. 그러나 이번에는 모든 통증 자극이 똑같이 강했다.

위약 효과 강화

결과 :
모든 피험자는 캡사이신 연고가 의심되는 부위에서 통증을 가장 강하게 감지했으며 리도카인 연고가 의심되는 부위에서 가장 약한 것으로 나타났다. 통증의 감소 또는 증가에 대한 기대는 실제로 위약 및 노 시보 효과로 인해 발생했다는 사실로 이어졌다.

 

각각의 효과가 얼마나 강한지는 피험자가 이전에 받은 뇌 자극의 유형과 유형에 따라 다르다. 실제 뇌 자극을 받은 두 그룹은 대조군보다 더 강한 위약과 약한 노세보 효과를 나타 냈다. 이것은 주장된 리도카인 연고의 긍정적인 효과를 증가시켰고 주장된 캡사이신 연고의 부정적 효과는 감소했다. 반면에 뇌 자극은 일반적인 통증 인식에 영향을 미치지 않았다.
중성 연고가 있는 부위의 통증 감각은 동일하게 유지됐다. 

▲ 정상적인 위약 및 노세보 효과(왼쪽) 및 뇌자극의 영향을 받는 통증 감각. © Tu et al. / PNAS

효과는 자극의 극성에 따라 달라져

자극 효과의 정도는 적용되는 전기장의 유형에 따라 달라졌다.
전두엽의 음극 자극을 받은 그룹에서 위약 효과가 특히 현저하게 증가했으며 양극 그룹에서 노세보 효과가 특히 현저하게 약해졌다. 연구자들은 fMRI 데이터에서 자극 유형이 특정 뇌 영역의 연결에 영향을 미친다는 결론을 내렸다.

연구진은 "음극 그룹에서 통증 자극이 리도카인 크림이 있는 부위에 적용되었을 때 오른쪽 등측 전두엽 피질과 복측 전두엽 피질 사이의 연결성이 증가하는 것을 발견했다"고 보고했다.
반면 양극성 그룹에서는 캡사이신 크림을 바르는 부위에 통증 자극을 가하면 인슐라와의 상호 작용이 약해졌다. 관련된 두뇌 영역은 감정 처리 및 자기 인식과 관련이 있다. 

▲ 연구자들은 fMRI 데이터에서 자극 유형이 특정 뇌 영역의 연결에 영향을 미친다는 결론을 내렸다.

통증 치료에 사용할 수 있다.

저자들은 "건강 증진 위약 효과를 증가시키고 또는 치료를 방해하는 노세보 효과를 감소시킬 수 있는 잠재력은 임상적 중요성을 가질 수 있다" 연구 결과가 환자 치료 또는 약물 연구에 사용될 수 있는 정도를 더 탐구하기 위해서는 추가 연구가 필요하다.

관련논문 : Manipulating placebo analgesia and nocebo hyperalgesia by changing brain excitability
(Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021, doi: 10.1073/pnas.2101273118)
출처: Proceedings of the National Academy of Sciences

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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