환각제는 어떻게 환각을 만들까
환각제는 어떻게 환각을 만들까
  • 강지희
  • 승인 2019.04.07 08:40
  • 조회수 4028
  • 댓글 0
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영화 '레퀴엠 포 어 드림' 출처: 네이버 영화
영화 '레퀴엠 포 어 드림' 출처: 네이버 영화

영화 <레퀴엠 포 어 드림>에서 주인공은 마약인 헤로인 사업으로 성공하려는 꿈을 꿉니다. 자신이 마약에 중독되어 파멸을 맞이하죠. 주인공이 마약에 중독으로 고통스러워하는 장면들은 사실적으로 묘사됐습니다. 그 중에서도 환각으로 미쳐가는 장면도 있었는데요.

 

마약을 비롯한 환각제는 환영을 만들어냅니다. 하지만 환영이 만들어지는 정확한 원인은 밝혀지지 않았죠. 미국 오레곤대학교 신경과학자 크리스 니엘은 환각제가 시각에 어떻게 영향을 줘 환영을 만드는지 알기 위해 실험을 진행했습니다. 니엘의 연구진은 연구를 바탕으로 환각제가 환영을 만드는 원인을 추측했습니다.

 

눈에 보이는 것, 뇌로 어떻게 갈까?

 

시신경. 출처: Wikimedia Commons
시신경. 출처: Wikimedia Commons

눈에 들어온 빛은 망막이라는 기관이 감지합니다. 망막은 시신경으로 뇌와 연결되어 있습니다. 망막에는 빛을 감지할 수 있는 감각 세포들이 층을 이루고 있는데요. 망막에 있는 감각 세포들로는 간상 세포와 원추 세포가 있습니다. 

 

간상 세포는 길고 홀쭉한 세포로 망막 전체에 분포하고 있습니다. 망막은 빛이 적은 조건에 민감하며 야간에 앞을 보기 위해 중요한 기능을 하는 세포입니다. 원추세 포는 한쪽 끝이 좁고 다른 한쪽 끝은 넓은 모양의 세포입니다. 망막의 일부분인 황반에 집중적으로 분포합니다. 원추 세포는 밝은 빛에 민감하고 색상을 구별할 수 있게하며, 뚜렷한 상을 만드는 역할을 합니다.

 

망막에 있는 수 많은 신경세포들은 빛 정보를 전기 및 화학 정보로 바꿔 시신경으로 보냅니다. 우리가 본 물체를 실제로 인식하는 부위는 눈이나 시신경이 아닌 대뇌의 시각 중추입니다. 시각 중추는 대뇌의 후두엽에 위치하는데요. 시각 정보는 시신경 회로를 거쳐 후두엽에 도달하게 됩니다.

 

어떻게 실험했는가

 

연구진은 환각제가 어떻게 환영을 만드는가 실험했습니다. 출처: fotolia
연구진은 환각제가 어떻게 환영을 만드는가 실험했습니다. 출처: fotolia

연구진은 쥐 실험을 진행했습니다. 쥐들을 두 그룹으로 나누었습니다. 한 그룹은 대조군으로 아무 것도 투여하지 않았습니다. 실험군 그룹의 쥐들에는 '4-iodo-2,5-dimethoxyphenylisopropylamine(DOI)'이라는 약물을 주사했습니다. DOI는 세로토닌성 환각제로 LSD와 실로시빈과 유사한 작용을 하죠.

 

실험군 쥐들에게 약물을 주입한 후 연구진은 쥐들에게 화면을 보여줬습니다. 화면들은 모두 수직, 수평으로 된 간단한 기하학적 패턴을 가집니다. 연구진은 쥐들이 화면들을 보는 동안 쥐들의 신경 신호를 측정했습니다.

 

쥐들의 신경 신호를 측정한 결과 DOI를 투여받은 실험군 쥐들은 일차 시각 피질에서 대조군 쥐들에 비해 신경신호가 약하게 나왔다고 합니다. 일차 시각피질은 후두엽 뒤쪽에 위치하여 시각정보를 일차적으로 받아들이는 부위인데요. DOI를 투여받은 쥐들은 대조군 쥐들과 전달받은 시각정보가 동일했지만, 일차 시각 피질 부위에서 시각 정보를 전달하는 신호가 감소했다고 합니다.

 

DOI를 투여받은 쥐들은 시각피질의 뉴런도 비정상적인 결과를 보였다고 합니다. 니엘은 시각피질의 일반적인 뉴런들은 자극을 받으면 활성이 폭발적으로 증가하고, 급작스럽게 떨어진다고 하는데요. DOI를 투여받은 쥐들은 시각피질 뉴런의 초기 활성이 증가하지 못했다고 합니다.

 

아직까진 수수께끼

 

뭐든지 남용하지 맙시다. 출처: fotolia
뭐든지 남용하지 맙시다. 출처: fotolia

니엘의 연구진은 실험 결과를 바탕으로 환각제가 환영을 만드는 원리를 추측했습니다. 니엘은 환각제가 시각피질의 뉴런 신호를 약하게 해 두뇌가 시각정보를 잘 받아들이지 못했다고 추측했습니다. 니엘은 "환영은 약한 시각정보를 받아들인 두뇌가 만들어낸 것일지도 모른다"고 말했습니다. 니엘의 연구진은 이 실험 결과를 토대로 하여 DOI를 중심으로한 환각제가 시각에 어떻게 영향을 끼치는지 계속 연구할 계획이라고 합니다.

 

##참고자료##

 


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