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만성통증에서 신경 가소성의 한 가지 핵심적인 내용은 “통증의 과민적 중심화”입니다. 이것은 신경계 전체의 민감도가 증가하는 과정으로 정상적으로 통증이 없는 자극에 대해서도 뇌에서 통증으로 인지하는 것입니다.
즉 뇌로 가는 통증 신경계의 전선이 과부하가 걸려 있어서 항상 뜨거운 상황이라 생각하면 되는데 작은 반응이 와도 그 전선이 뜨겁게 달아올라 버리는 것입니다.
이것은 통증 신호에 장기간 노출된 결과로 발생하게 되는데 이는 척추와 뇌에서 통증을 감지하는 뉴런의 과도한 반응으로 이어지고 민감해져서 통증을 더 쉽게 인지하게 만듭니다.
만성통증의 경우 통증 신호가 같은 신경로를 따라 반복적으로 전달됩니다, 그러면 이 경로들이 강화되어 통증 신호를 억제하는 능력이 저하됩니다.
쉽게 말해 통증을 전달하는 전선이 더 뜨거워지고 강해지는 것입니다. 그래서 더 쉽게 뇌에서 통증을 인지하게 되는 것이고 이것이 지속되면 만성적인 통증 상태를 만들게 되는 것입니다.
만성 통증에서 신경 가소성에 기여하는 또 다른 요인은 바로 스트레스와 정서적 요인입니다. 스트레스와 정서적 고통은 통증 감수성을 올리고 통증이 지속되도록 합니다.
또한 스트레스는 근육의 긴장을 증가시키고 증가한 근육의 긴장은 뇌에서 위험 신호로 인식하게 되고 그러면 통증은 증가하게 됩니다. 즉 정서적 고통은 곧 몸의 통증을 야기 할 수 있다는 것입니다.
조금 더 깊게 들어가면 통증 신호가 동일한 신경로를 따라 반복적으로 전달될 때, 이러한 신경로가 더 강해진다고 설명했는데 어떻게 그것이 이루어지는 시 살펴보겠습니다.
이 과정은 신경로의 “장기화 원리”라고 하는데 반복적인 활성화에 반응하여 뉴런 간 시냅스 연결 강도가 증가하는 메커니즘입니다.
예를 들어 아이가 피아노를 치기 시작하고 수년에 걸쳐 규칙적으로 연습한다면 뇌는 아이의 손가락 움직임을 처리하고 통제하는 위의 변화를 만들게 됩니다. 이러한 변화들은 아이가 숙련된 피아니스트가 되도록 도울 수 있고 계속 연습할수록 능력이 향상됩니다.
하지만 나쁜 예로 만성통증의 경우 이 LTP가 통증 경로에서 발생합니다. 그래서 일반적으로 유해하지 않은 자극에 대해서도 통증 반응이 나타나게 됩니다.
LTP가 통증을 감지하는 경로에서 발생할 수 있는 경우 중 하나가 신경 연결의 강화를 촉진하는 글루타메니트와 같은 특정 신경전달물질이 나오는 것입니다. 만성통증에서 통증을 감지하는 뉴런의 활동이 중가 하면 이 글루타메니트가 과다 분비되어 통증 경로가 더욱 강화됩니다.
글투타메니트는 뇌 기능에 중요한 역할을 하는 신경전달물질의 한 종류인데 기억, 학습, 통증 인식의 조절을 포함한 광범위한 과정에 관여합니다. 신경 자극이 신경세포의 끝에 도달하면 글루타메이트의 방출을 촉발하고 글루타메이트는 근처 신경세포의 표면에 있는 수용체에 결합니다.
이것은 그 세포들이 더 활동적으로 되도록 하고 그들 자신의 전기적 자극을 생생하게 하며 다른 신경세포로 전달합니다. 즉 우리 뇌신경 체계가 통증을 더 잘 인지하도록 작동하게 만드는 것입니다.
또 다른 방식은 뉴런 표면에 있는 수용체의 수와 기능의 변화를 통해서입니다. 만성통증에서 통증을 감지하는 뉴런의 활동 증가는 NMDA 수용체와 같은 특정 수용체의 강화로 인해 통증 경로 자체가 강화되어 버립니다.
마지막으로 만성통증 시에는 신경계에서 통증을 억제하는 뉴런의 활동이 감소하게 됩니다. 즉 통증을 막아야 하는 방어병들의 힘이 떨어지는 것입니다. 그러다 보니 통증 경로가 더욱더 굳건해지고 우리는 통증을 훨씬 더 바르게 느끼게 됩니다.
우리는 뇌의 신경 가소성의 원리를 어떻게 사용하느냐에 따라 통증을 조절할 수 있고 아니면 더 심하게 인지할 수도 있습니다. 통증을 느끼는 신경로를 강화한다면 통증을 더 크게 인지하게 되고 다른 신경로를 강화하게 되면 통증의 신경로를 무력화할 수 있습니다.