노화는 뇌혈류에 어떤 영향을 미칠까요?
오늘은 하버드 의과 대학교의 뇌과학회의 한 논문을 중심으로 소개하겠습니다. 메어 저터콘다Meher Juttukonda 와 데이빗 살랏David Salat이 공동연구하여 하버드 브레인 사이언스 이니셔티브에서 발표한 노화가 뇌혈류에 어떻게 영향을 끼치나(How Aging Affects Blood Flow to the Brain)라는 논문입니다.
논문의 내용을 잘 이해하기 위해서 먼저 기본적인 지식을 저와 같이 짚고 넘어가시겠습니다.
잘 알고 계시듯이 뇌의 주체를 이루는 것은 신경 세포인데, 그 밖에도 신경 세포의 주변에서 보조, 지탱의 역할을 하는 신경아교세포가 있습니다.
혈관과 신경세포가 보이구요, 그 주변에
뇌실막세포,
별아교세포,
미세아교세포,
희소돌기아교세포 등의 신경아교세포가 꽉 들어차 있네요.
사람의 신체에서 신경 세포는 집단적으로 존재하고, 신경섬유는 다발을 지어 분포하기 때문에 신경세포와 신경섬유는 육안으로도 구별할 수 있는 경우가 많습니다.
아, 그런데 신경세포와 신경섬유는 이렇게 구분하면 됩니다.
즉, 신경섬유는 신경세포의 연결부분이라고 생각하시면 됩니다.
신경 세포체가 모여 있는 부분은 회백질, 섬유가 많은 부분은 백질이라고 합니다. 척수에서는 백질이 회백질을 감싸고 있는데 반대로 뇌에서는 회백질이 백질을 에워싸고 있습니다.
인간의 뇌는 이렇게 두 가지 주요 유형, 즉 회백질과 백질 부분으로 크게 구분됩니다.
간단히 말하자면 인간의 뇌는 이렇게 되어 있다고 할 수 있습니다. 신경 세포체가 밀집되어 있는 뇌 표면쪽의 회백질은 우리 신체의 내부 및 외부 정보를 처리하고
신경섬유 다발이 존재하고 있는 뇌 안쪽의 백질은 뇌 전체의 다양한 처리 영역을 이어주는 연결망 역할을 합니다.
신체의 다른 모든 기관과 마찬가지로 뇌는 기능을 하는 데 필요한 에너지를 생성하기 위해 산소가 필요합니다. 산소와 기타 필수 영양소는 복잡한 혈관망을 통해 뇌로 전달됩니다.
그러나 뇌는 두 가지 면에서 상당히 독특합니다. 첫째, 뇌는 대사 수요가 매우 높고 크기에 비해 비례하지 않게 많은 에너지를 소비합니다. 둘째, 영양소를 저장할 수 있는 용량이 매우 적어 만약 영양소 공급이 중단된다면 두뇌 부분에서 따로 대처할 수 있는 방법이 없습니다. 이러한 특성으로 인해 뇌로의 혈류가 중단되지 않아야 합니다.
뇌혈류의 방향은 전체적으로 다음과 같습니다. 외부에서 공급된 혈류는 주요하게 회백질 부분으로 흐르며 그 다음에서야 백질 부분으로 공급됩니다.
자, 여기까지 기초적인 지식을 설명했습니다. 그럼 이제부터 논문의 중심 내용을 소개하겠습니다.
논문에서 저자들은 자기공명영상(MRI)을 사용하여 뇌로 가는 혈액 공급이 나이가 들면서 어떻게 변하는지 연구했습니다. 보다 구체적으로 뇌 혈류, 즉 뇌 조직으로 가는 혈액 공급 속도를 측정했습니다.
결과는 다음과 같은 그림으로 표시해 볼 수 있습니다.
이 연구 결과를 보면서 우리는 두 가지 중요한 정보들을 얻을 수 있습니다.
첫째, 뇌 혈류는 전반적으로 나이가 들면서 감소하지만, 혈류가 감소하는 시점은 회백질과 백질 사이에서 달랐습니다.
그래프를 자세히 보겠습니다.
뇌의 회백질(파란색)로의 혈류는 백질보다 높지만 40대에 정점에 이르고 50대 후반부터는 확연히 감소하기 시작합니다. 반면 백질 영역으로의 혈류는 60살 쯤에서 정점을 찍고 그 이후에 감소하기 시작합니다. 어때요, 확연히 그 차이가 보이시죠?
뇌의 혈액 흐름의 작동방식은 회백질과 백질 사이에 매우 큰 차이가 있음을 뜻한다고 볼 수 있습니다.
둘째, 백질 영역이 허혈성 병변에 취약한 이유를 알 수 있습니다. 뇌 안쪽의 빨간 색 부분은 뇌혈류가 가장 낮습니다. 이 곳은 뇌실 주변 백질 영역인데 혈관 흐름을 따라가 본다면 가장 멀리 떨어져 있는 영역입니다. 이 백질 영역은 영양소와 산소의 부실한 공급으로 생기는 각종 허혈성 질환에 쉽게 시달립니다. 실제로 이러한 허혈성 병변은 노인에게 흔하고 치매 환자에게는 더욱 흔합니다.
뇌의 더 깊은 곳에 있는 백질(빨간색)은 다른 백질 영역(노란색)보다 혈류가 적기 때문에 노화로 인해 손상될 가능성이 더 높기 때문입니다.
크게 두 가지를 살펴보았는데, 결론적으로 이러한 뇌혈류의 감소는 노화와 치매에 따른 각종 증상의 증가를 이해하는 데 중요하다고 논문은 지적하고 있네요.
이상 논문 소개를 마치겠습니다.
뇌를 건강하게 유지하기 위해서는 뇌혈류가 건강하고 충분하게 유지될 수 있도록 하는 것이 꼭 필요하겠네요. 저번 목빗근마사지 편에서 좋은 영상 소개시켜 드렸는데요, 잘 따라하고 계시죠? 뇌건강에 도움이 되셨기를 바랄께요~~