통증의 뇌과학

리처드 앰브론 지음 | 정성현 옮김

상상스퀘어 2023년 06월 28일 출간 종이책 : 2023년 06월 28일 출간

작품소개

책소개

우리는 통증을 원치 않게 삶에 침범해 해를 끼치는 것으로 간주하고 피해야 하는 시대에 살고 있다. 사람이 지닌 가장 복잡한 감각을 선택해 달라고 요청하면 대부분은 시각, 청각 혹은 후각을 선택할 것이다. 하지만 통증이야말로 모든 감각 중에서 단연코 가장 복잡한 감각이다. 이 책에서는 통증 연구에서 발견된 최신 연구 결과를 기반으로 통증에 대한 이해를 돕는다. 이러한 연구 결과가 통증 관리에 대한 새로운 접근 방식으로 어떻게 이어지는지 설명하는 것이다.

우리의 몸 외부에 대한 견해는 뇌가 감각을 통해 들어오는 정보를 얼마나 정확하게 해석하는지에 달려 있다. 본질적으로 뇌는 시각, 후각, 청각, 촉각, 통증 그리고 다른 미묘한 감각 시스템의 정보를 통합함으로써 주변 환경에 대한 3차원 개념을 생성한다. 이 정보는 뇌의 고위 중추로 전달되며, 여기서 반응이 일어나면 근육에 명령이 전달되어 적절하게 반응한다. 반면 통증은 뇌에 부상이 발생했음을 알려 추가 손상으로부터 상처를 보호하기 위한 반응을 이끌어낸다. 통증은 우리를 보호해 주지만 그만큼 성가신 존재이기도 하다.

현대 서양의학이 통증, 특히 만성통증을 치료하는 데 그다지 성공적이지 못했다. 그렇기 때문에 통증에 대한 새로운 접근 방식이 필요하다. 사실 가장 성공적인 진통제의 대부분은 통증 완화를 위해 수 세기 동안 사용되어 온 아편과 같은 약제로부터 개선된 것뿐이다. 따라서 먼저 아편이 어떻게 통증을 완화하는지와 마리화나에서 개발된 새롭고 유망한 진통제에는 어떤 것이 있는지부터 설명한다.

통증을 완화하는 방법 중 하나라 다양한 형태의 대체의학도 등장했다. 책과 잡지에서는 연일 통증을 줄이는 새로운 방법을 발견했다는 내용을 소개한다. 약초 혼합물부터 몸 안에서 배열상태가 어긋나거나 상충되는 힘의 교정에 이르는 이러한 주장은 보통 과학적 근거가 부족하기 때문에 이러한 이유로 대부분의 의사들은 대체의학을 믿지 않는다. 대체의학은 보통 실제 치료 효과가 없지만 플라세보 효과처럼 어느 정도 통증을 관리하는 데 성공할 수는 있다. 이처럼 플라세보 효과가 발생하는 근거를 이해하고 어떻게 통증을 관리하는 방법에 영향을 미쳤는지도 살펴본다.

목차

서론 및 명명법

1부. 통증의 강도와 기간을 결정하는 기본 통증경로와 분자기전
1장. 신경계 특성을 보여주는 통증
2장. 인간 신경계 조직: 신경에서 신경세포로
3장. 통증: 인식과 귀속
4장. 통증의 분자신경생물학
5장. 적응
6장. 지속적 통증의 분자 신호
7장. 통증의 근원

2부. 뇌 회로에 의한 통증 조절
8장. 통증의 외부 조절: 하행시스템
9장. 통증 완화: 약리학적 접근
10장. 신경매트릭스
11장. 뇌와 통증
12장. 마음을 다스리는 마음
13장. 통증 관리: 현재와 미래

감사의 말

책 속으로

신경 말단에서 일어나는 사건을 이해하기 위해 전구를 켜거나 끌 때 사용하는 스위치를 떠올려 보자. 빛의 양을 세밀하게 조절하고 싶은 경우 스위치를 가변저항기로 바꿔 전구를 켜고 끌 수 있을 뿐만 아니라 흐리거나 밝게 할 수도 있다. 이와 유사하게 발생하는 활동전위의 수를 늘리거나 줄이기 위해 말단 세포막의 역치를 변경시킴으로 통증의 심각성과 지속시간을 조절할 수 있다.
-'5장, 적응 - 적응은 통증을 조절한다’ p.75


정확한 기전은 아직 연구 중이지만 임상의들은 이 특이한 특성을 이용해 캡사이신을 골관절염, 섬유근육통 및 말초신경병증을 포함한 다양한 상태의 통증을 완화하는 데 사용한다. 경미한 부상으로 인한 통증은 소량의 캡사이신이 함유된 외용 크림을 바르면 완화될 수 있다.
-'5장, 적응 - 열 통증’ p.84


절단된 팔의 피부 아래에 있는 신경종에서 발생하는 활동전위는 침해수용성 경로를 따라 평소와 같이 시상과 감각피질로 전파되지만 뇌는 더 이상 존재하지 않는 아래팔이나 손에서 통증이 오는 것으로 인식한다. 더욱이 촉각 등을 담당하는 1차 신경세포 말단에 형성된 신경종 역시 활성화될 수 있으며, 뇌로 전달되는 전위도 절단된 팔이나 손에서 발생하는 것으로 해석될 것이다. 이것이 손가락과 팔이 더 이상 존재하지 않는데도 환자가 손가락의 반지를 느끼는 이유다.
-'7장, 통증의 근원 - 신경병증성 및 중추성 통증’ p.106


문제는 아편제를 만성적으로 사용하면 항상 다양한 부작용이 동반된다는 점이다. 즉각적인 효과는 행복감, 환각, 졸음, 변비 및 심각한 호흡곤란을 포함한다. 더 심각한 것은 종국에 내성(Tolerance)이 발생한다. 내성은 동일한 수준의 진통 또는 행복감을 얻기 위해 더 많은 약물이 필요함을 의미하며, 이로 인해 다른 증상을 악화시키기도 한다.
-'8장, 통증의 외부 조절: 하행시스템 - 아편제 수용체의 분포’ p.128


한 아이가 고통스러운 주사를 맞았다고 가정해보자. 아이는 이 충격적인 경험으로 다음에 주삿바늘을 볼 때 두려움을 보일 것이며, 놀랍게도 주삿바늘에 대한 두려움은 성인기까지 이어질 수 있다. 이런 일이 일어나는 이유는 아이의 편도체 신경세포가 주사로 인한 통증을 기억하기 때문이다.
-'10장, 신경매트릭스 - 두려움과 보상’ p.167


명상은 고통을 덜어주는 것이 아니라, 자아를 더 많이 알고 기억과 감정을 통제함으로써 마음을 고요하게 하기 위해 고안됐다. 마음을 고요하게 하면 자연스럽게 스트레스가 풀리고 이로 인해 통증을 줄일 수 있다. 모든 사람은 마음이 외부의 영향에서 자유로울 때 나타나는 타고난 기초 명상 상태를 가지고 있다. 이같이 외부의 영향에서 자유로울 수 있는 수준은 개인마다 다르며 통증 내성과 관련이 있다. 따라서 자연적인 명상 상태가 깊을수록 고통스러운 사건에 대한 저항이 커진다.
-'12장, 마음을 다스리는 마음 - 묵상, 통증, 고통’ p.213

출판사 서평

통증을 느끼는 순간 뇌에서는 어떤 일이 일어날까?
통증과 뇌의 상관관계를 낱낱히 파헤친다!

현대 사회에 살고 있는 사람은 누구나 크고 작은 통증과 함께 살아가고 있다. 그럼에도 통증이 발생하는 이유와 원인을 아는 사람은 극히 드물다. 통증은 우리 몸에 이상이 발생했음을 알려주는 일종의 경고 신호다. 통증이 발생하면 우리는 자연스럽게 부상 부위를 보호하고 통증의 원인을 찾아내 제거하려고 한다. 만약 통증을 느끼지 못한다면 위험한 상황에 노출되거나 생명의 위협을 받을 수 있는 큰 문제를 방치하게 될 수도 있다.

통증은 우리를 위협으로부터 보호해주는 중요한 감각이지만, 실제로 통증이 발생하면 고통과 불편함을 유발하기 때문에 피하거나 없애야 하는 존재기도 하다. 일반적인 부상으로 인한 통증이라면 시간이 지나면 사라지고 의약품을 사용해 빠르게 완화시킬 수 있지만, 정확한 원인 없이 오랜 시간 지속되는 만성통증은 우리 몸에 부담을 주고 삶의 질을 떨어뜨린다.

그렇다면 우리는 왜 통증을 느끼는 걸까? 통증은 뇌가 만들어 내는 감각이다. 신체에 부상이 발생하면 해당 부위의 정보가 신경망을 통해 뇌로 전달되고 특정 회로를 활성화시킨다. 이 과정에서 뇌로 향하는 다양한 신경과 세포가 활성화되고, 특정 세포를 활성화시키거나 차단해 통증을 조절하고 완화시킬 수 있다. 더불어 통증이 뇌로 향할 때 신경 신호는 감정, 인식 등의 여러 정보와 통합되어 통증을 만들어 내기 때문에 통증은 주관적일 수밖에 없다. 동일한 부상을 입었더라도 사람마다 느끼는 통증의 강도는 다르고, 팔이나 다리가 부러지는 심각한 부상을 입었더라도 생명의 위협을 느끼는 상황에 처하면 기존의 부상을 무시하게 된다.

플라세보 효과는 통증이 주관적이라는 사실을 보여주는 대표적인 예다. 플라세보 효과란 실제로 효과가 없는 약을 복용해 통증이 완화되는 현상을 말한다. 플라세보는 환자가 약의 효과를 믿고 통증이 완화될 것이라는 기대를 갖고 있을 때 효과적이다. 환자의 강한 믿음은 뇌의 특정 회로를 활성화시키고 통증을 억제한다. 또 다른 예로 신체의 일부가 절단된 환자가 해당 신체의 감각을 느끼는 경우를 들 수 있다. 절단된 신체의 신경종에서 발생한 신호가 뇌에 도착하면 뇌는 절단된 신체에서 통증이 오는 것으로 인식한다. 이 때문에 신체가 절단된 환자가 해당 부위의 감각을 느낀다고 생각하는 것이다.

통증에 대한 정보가 뇌로 전달되는 방식을 이해하기 위해 수십 년의 연구가 진행됐다. 이전까지는 해도 실제로 뇌가 어떻게 정보를 수신하고 통증을 조절하는지 알 수 없었지만, 실시간 영상기술과 다양한 연구가 진행되면서 통증에 대한 비밀이 하나둘 밝혀지고 있다. 이 책에서는 최신 연구 결과를 바탕으로 급성 통증, 만성통증, 환상통 등 다양한 통증의 원인과 통증 완화 방법을 논의한다. 진통제나 약물을 이용한 고통 완화 방법 외에도 최면, 침술, 명상과 같이 약물을 사용하지 않는 대체의학도 중요하게 다룬다.

저자는 책 전반에 걸쳐 신경과학과 통증의 상관관계를 밝히고, 최신 연구 결과를 기반으로 통증이 발생하기까지 뇌가 작동하는 원리를 자세히 설명한다. 통증으로 고통받는 사람 또는 통증을 자세히 이해하고 싶은 사람이라면 반드시 읽어봐야 할 책이다.

작가정보

저자(글) 리처드 앰브론

Richard Ambron
컬럼비아대학교 바젤로스의과대학의 병리학, 해부학 및 세포생물학 석좌교수로 의과대학 및 치과대학 1학년 학생에게 임상해부학 과목을 공동으로 가르치고 있다. 40년 동안 신경재생의 분자적 기초와 통증의 분자 경로를 연구하는 실험실을 운영해왔다.

그는 신경과학과 통증의 상관관계에 관한 선도적인 연구를 수행하며 이 분야의 독보적인 위치를 확보했다. 다년간의 연구 경험을 토대로 〈신경과학저널(The Journal of Neuroscience)〉, 〈신경생물학 저널(Journal of Neurobiology)〉, 〈실험신경학(Experimental Neurology)〉 등에 뇌와 통증의 상관관계에 관한 논문을 게재했다. 신경과학을 기반으로 통증을 완화할 수 있는 새로운 치료법을 찾아내는 데 앞장서고 있다.

번역 정성현

경희대학교와 서울대학교에서 학사 및 석사 과정을 마치고 뉴욕시립대학에서 생화학으로 박사 학위를 받았다. 뉴욕에 있는 마운트시나이의과대학병원에서 약리학 분야 박사후연구원으로 일하던 중 경희대학교 교수로 부임해 33년간 재직했다. 현재 번역 에이전시 엔터스코리아에서 의약학 분야 전문 번역가로 활동 중이다.