권준수 교수, 분당서울대병원 문선영 교수와 공동연구
정신증 고위험군, 전신 전두엽 부위서 '질감 지표↑'
초발 정신증과 달리 '전두엽 회색질 부피·두께' 무 변화
초발정신증군, 대조군보다 전두엽 비롯한 뇌 부위 '회색질 부피와 두께' 유의 감소
논문, 국제학술지 'Molecular Psychiatry 최신호'에 발표
[보건타임즈] 국내대학병원 연구진이 조현병 전 단계와 초기 조현병 환자의 미세한 뇌 조직 변화를 질감 분석(논문보기)을 통해 포착했다.
이로써 일반 뇌 영상 분석으로는 확인할 수 없었던 미세한 변화는 조현병 조기 진단의 가능성을 열어줄 것으로 기대된다.
서울대병원 정신건강의학과 권준수(사진 좌)·분당서울대병원 문선영 교수(우)팀이 뇌자기공명(MRI) 질감 분석을 조기 조현병 환자들에게 최초로 적용해 뇌 조직을 분석한 결과를 27일 이같이 발표했다.
과거 정신 분열병으로도 불렸던 '조현병'은 망상, 환청, 와해된 언어, 행동과 같은 증상과 사회적 기능 장애를 동반하는 대표 중증 정신질환이다.
이 질환은 발병과 함께 회백질 감소 등 다양한 뇌 조직의 변화가 발견된다.
시간이 갈수록 인지기능까지 떨어질 수 있어서 조기 발견과 발병 직후 4~5년간 치료가 매우 중요하다.
조현병 전 단계에서 초기에 일어나는 뇌 변화에 대해선 잘 알려져있지 않다.
연구팀은 ▲ 초발 정신증군(조현병 초기 단계, 101명) ▲ 정신증 고위험군(조현병 전 단계, 85명) ▲ 대조군(147명)의 MRI 영상을 바탕으로 조현병과 관련된 뇌 영역의 질감을 분석해 각 영역의 회색질 부피·두께와 질감 특성의 연관성을 조사했다.
질감 분석(Texture analysis)이란, MRI 영상을 구성하는 작은 3차원 단위(복셀) 중 인접한 단위들의 상호관계를 조사해 질감 특성을 분석하는 기법이다.
이 기법은 뇌 조직의 부피 변화나 신호 강도를 기반으로 한 분석으로는 감지하기 어려운 미세한 변화까지 포착할 수 있다.
분석 결과, 초발정신증군은 대조군보다 전두엽을 비롯한 뇌 부위에서 회색질 부피와 두께가 유의하게 감소했다.
반면 정신증 고위험군에선 회색질 부피와 두께 변화는 발견되지 않았지만, 전두엽 부위에서 회색질의 복잡성과 상호 의존 정도를 반영하는 ‘IMC1 질감 지표’가 대조군과 초발정신증군보다 뚜렷하게 증가했다.
IMC1 지표는 뇌 조직의 국소영역의 복잡성이 큰 데다 영역 간의 상호 의존 정도가 적을수록 그 값이 증가한다.
특히 정신증 고위험군에서 전두엽 IMC1 지표는 양성 증상의 심각도와 음의 상관관계를 보였다. (그래프)
즉 전두엽 회색질 국소영역의 복잡성이 증가할수록 양성 증상의 정도가 덜했다.
이 결과는 정신증 고위험군 단계에서 신경가소성의 일종인 '피질재구성' 현상의 가능성을 시사한다는 게 연구팀의 설명이다.
신경가소성은 뇌가 환경·상황에 따라 스스로 신경구조와 회로를 바꾸는 현상을 말한다.
연구팀은 정신증 고위험군에서 회색질의 부피와 두께의 변화가 없더라도, 높은 민감도를 가진 '질감 분석'을 통해 조현병 증상과 관련된 미세한 회색질 변화를 포착, 조기 치료에 도움을 받을 수 있다고 강조했다.
문 교수(제1저자)는 "이 연구는 조기 정신증 환자의 뇌에서 일어나는 미세한 변화를 민감하게 파악할 새로운 도구를 제시하는 것"라며 연구의 의의를 밝혔다.
권 교수는 "정신증 고위험군을 비롯한 조기 정신증에서 일어나는 초기의 뇌 구조적 변화를 제대로 이해하면 초기 진단과 치료에 더욱 효과적인 방법을 제시할 수 있을 것"이라면서 "질감 분석은 특히 정신증 고위험군이 정신병으로 전환을 조기에 방지하는 데 도움을 줄 것으로 예상된다"고 평가했다.
이 연구 결과를 상세하게 정리한 논문은 'Magnetic resonance texture analysis reveals stagewise nonlinear alterations of the frontal gray matter in patients with early psychosis'란 주제로 국제학술지 '분자 정신의학(Molecular Psychiatry) 최신호'에 발표됐다.
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