만성 스트레스는 뇌가 소리를 처리하는 방식을 바꿀 수 있습니다

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스트레스는 정신 건강에 영향을 미치는 잘 알려진 요인이지만, 그 영향은 정신 질환을 넘어서기도 합니다. 스트레스는 우리가 세상을 인식하는 방식을 재구성할 수 있으며, 이는 소음에 대한 민감성 증가부터 불쾌한 질감이나 냄새에 대한 인식 증가에 이르기까지 다양하게 나타날 수 있습니다.

최근 PLOS Biology에 게재된 한 연구는 반복적인 스트레스가 쥐의 청각 처리 방식에 어떤 변화를 일으키는지를 밝혀냈으며, 이는 만성 스트레스가 인간의 감각 지각에 어떤 영향을 미칠 수 있는지를 이해하는 데 새로운 통찰을 제공하고 있습니다.

 

연구 : 스트레스와 청각 사이의 연관성 살펴보기

이 연구는 네게브 벤구리온 대학교의 Ghattas Bisharat와 동료들이 주도했으며, 반복적인 스트레스 노출이 뇌의 소리 처리 능력에 어떤 영향을 미치는지를 규명하고자 했습니다. 연구팀은 쥐들을 일주일 동안 매일 30분씩 좁은 공간에 가두는 방식으로 가볍지만 지속적인 스트레스를 가했습니다. 그런 다음, 반복적인 스트레스 후에 쥐들의 청각 지각과 신경 활동의 변화를 측정했습니다.

연구 결과, 쥐들의 기본적인 청력은 청각 뇌간 수준에서는 유지되었지만, 청각 피질에서는 상당한 변화가 나타났습니다. 특히, 연구진은 청각 피질에서 자발적인 신경 활동이 증가했으며, 특정 억제성 및 흥분성 뉴런 유형에서 반응이 변화한 것을 관찰했습니다.

주요 행동적 발견 중 하나는 스트레스를 받은 쥐들이 큰 소리에 대한 지각이 감소했다는 점입니다. 소리를 크거나 작다고 분류해야 하는 과제에서, 이 쥐들은 큰 소리를 작다고 잘못 판단하는 경향을 보였습니다. 이는 만성 스트레스가 뇌의 소리 강도 평가 능력을 손상시켜, 개인이 환경을 인식하는 방식에 변화를 일으킬 수 있음을 시사합니다.

 

신경 변화 : 더 가까이에서 살펴보기

신경학적 수준에서, 이 연구는 다양한 유형의 뉴런들이 소리에 반응하는 방식에 뚜렷한 변화를 보인다는 것을 발견했습니다 :

* Parvalbumin을 발현하는 뉴런(PV 세포)과 피라미드 뉴런은 청각 자극에 대한 민감도가 감소했습니다. 이는 스트레스를 받은 후 이들 뉴런의 소리에 대한 반응이 약해졌음을 의미합니다.

* Somatostatin을 발현하는 억제성 뉴런(SST 세포)은 소리에 대한 반응이 증가했습니다. 이는 지각 변화에 기여했을 가능성이 있습니다.

이러한 발견은 스트레스로 인한 청각 지각 변화가 청각 경로의 손상 때문이 아니라, 뇌가 청각 정보를 처리하는 방식의 변화에서 비롯된 것임을 시사합니다.

만성 스트레스의 점진적인 영향

이 연구는 스트레스가 뇌에 갑작스럽게 영향을 미치는 것이 아니라, 반복적이고 지속적인 노출을 통해 점진적으로 신경 회로에 변화를 일으킨다는 점을 강조하고 있습니다. 매일 30분씩 가벼운 스트레스에 노출된 쥐들은 단기간에는 큰 이상을 보이지 않았지만, 일주일이 지나면서 청각 피질의 반응성과 감각 지각에 뚜렷한 변화가 나타났습니다.

이는 만성 스트레스가 시간이 지남에 따라 감각 처리 체계에 미묘하지만 실질적인 변화를 유도할 수 있음을 보여줍니다. 특히 일상에서 지속적으로 누적되는 낮은 강도의 스트레스라도, 궁극적으로는 뇌의 기능과 환경 인식 방식에 영향을 줄 수 있다는 점에서 중요합니다.

 

그림 1. 스트레스의 생리적 및 행동적 증거. (a) 코르티코스테론 수치는 30분간의 억제 스트레스 후에도 크게 증가했으며, 일주일 동안 반복적으로 스트레스를 받은 후에도 여전히 상승했습니다. (b) 억제 전 코르티코스테론 수치는 시간이 지남에 따라 약간의 증가를 보였습니다. (c) 스트레스를 받은 쥐는 야외 테스트에서 움직임이 감소했으며 첫날과 7일 사이에는 적응의 징후가 없었습니다. (d) 기준선 및 스트레스 조건에서 피질 활동 추적을 보여주는 2광자 이미징 설정의 개략도입니다. 출처: Bisharat 외, PLOS Biology

 

이러한 점진적 변화는 우리가 스트레스에 대해 더 민감하고 조기에 개입해야 할 필요성을 시사하며, 스트레스를 단순히 심리적 문제로만 여길 것이 아니라 감각과 인지 기능 전반에 영향을 미칠 수 있는 뇌의 생물학적 문제로도 인식해야 함을 강조하고 있습니다.

 

인간 청각 및 정신 건강에 대한 잠재적 합의

이 연구는 쥐를 대상으로 진행되었지만, 그 결과는 만성 스트레스가 인간의 청각 및 감각 처리에 어떻게 영향을 미칠지에 대한 중요한 질문을 제기합니다. 불안 장애, PTSD, 스트레스 관련 질환을 겪는 사람들 사이에서 소리에 대한 민감성 증가나 지각 변화가 보고된 바 있어, 쥐에서 관찰된 효과와 유사한 가능성을 시사합니다.

예를 들어, 만성 스트레스나 불안을 경험하는 사람들은 큰 소리에 더 쉽게 놀라거나 시끄러운 환경에서 압도당하는 느낌을 자주 호소하는데, 이는 부분적으로 이 연구에서 관찰된 것과 같은 대뇌 피질의 변화 때문일 수 있습니다.

 

이 연구 결과는 스트레스 관리가 정신적 웰빙뿐만 아니라 감각 처리와 지각을 유지하는 데에도 잠재적으로 중요함을 강조한다.

 

스트레스가 뇌 기능을 어떻게 변화시키는지 이해하는 것은 치료 전략, 스트레스 감소 기법, 또는 청각 처리 경로를 표적으로 하는 잠재적 치료법을 통해 스트레스의 부정적인 영향을 완화하는 개입을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다.

과학자들이 스트레스와 감각 처리 간의 복잡한 관계를 계속해서 밝혀내는 가운데, 이와 같은 연구들은 우리 뇌가 장기적인 도전에 어떻게 적응하는지, 그리고 이러한 적응이 우리가 세상을 경험하는 방식에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 중요한 통찰을 제공합니다.

 

* Reference :
Bisharat, G., Kaganovski, E., Sapir, H., Temnogorod, A., Levy, T., & Resnik, J. (2025). Repeated stress gradually impairs auditory processing and perception. PLOS Biology, 23(2), e3003012. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003012

 

 

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