두뇌는 두부처럼 부드러운 조직이기 때문에 헤딩한 횟수가 많은 축구선수일수록 인지 기능이 저하되기 쉽다. 스포츠 중 발생하는 것 같은 비교적 가벼운 충격에서도 피해를 입을 수 있다는 것이다. 케임브리지대학 전문가가 실시한 새로운 연구에 따르면 경미한 외상성 뇌손상 TBI 그러니까 뇌 신호를 경험한 인간 뇌에선 과결합(hyperconnectivity)이라는 현상이 발생하고 있다고 한다.
전 세계에선 연간 추정 5,000만 건에 이르는 TBI가 보고되고 있으며 고령화에 따른 전도 사고 증거나 저중소득국에서 교통사고 증가로 TBI 증례수는 해마다 증가하고 있다. 이에 따라 과학자는 TBI 환자에 대한 치료를 개선하기 위한 프로젝트 CENTER-TBI를 시작했다.
CENTER-TBI 데이터를 분석한 연구팀은 2023년 2월 신경학술지 브레인(Brain)에 게재한 논문을 통해 6개월 이내 완전 회복이 예상되는 가벼운 TBI라도 6개월 이후 문제가 계속되는 사례가 많은 것으로 밝혀졌다고 발표했다. 연구 결과에 따르면 거의 절반에 해당하는 45%로 뇌 손상에 기인하는 증상이 나타나고 있으며 TBI 환자는 피로와 집중력 저하, 두통 등에 시달리고 있다고 한다.
그 중에서도 문제시되는 건 경미한 TBI다. 중간에서 중증 TBI 환자는 적절한 치료를 받지만 가벼운 TBI 환자에 대한 치료는 제한적이며 지원도 거의 없다. 이런 TBI 환자 뇌가 받은 손상에 대한 이해를 높이기 위해 연구팀은 CENTER-TBI에서 뇌 검사를 받은 TBI 환자 108명과 건강한 대조군 78명 데이터를 비교하는 연구를 실시했다. CENTER-TBI에선 뇌 구조를 조사하는 표준적인 MRI나 CT 스캔 데이터 뿐 아니라 뇌 기능을 조사하는 기능적 MRI 데이터도 수집되고 있다. 일반적으로 가벼운 TBI에선 fMRI까지는 수행되지 않는다.
분석 결과 CT 스캔이나 MRI에선 TBI 환자 뇌의 구조적 변화는 보이지 않았지만 fMRI에선 건강한 사람에 비해 시상과 다른 영역 결합이 유의하게 강하다고 표시됐다. 시상은 뇌 신호를 중계하는 길로 작용하기 때문에 종종 뇌 릴레이로 표현된다. TBI에 의해 시상과 다른 부분 결합이 강해지는 건 이렇게 해 뇌 다양한 장소 손상을 보충하려고 했을 가능성이 있다고 한다.
연구팀은 또 시상은 뇌 중심에 위치하고 있기 때문에 어떤 방향으로부터 충격에서도 손상되기 쉬운 부분이라며 따라서 시상 자체 손상에 대응하려고 한 결과 결합이 강해졌을 가능성이 있다고 지적했다.
선행 연구에선 중증 TBI로 뇌 전체 결합이 높아지는 건 이미 확인되고 있어 연구팀은 논문에서 과거 여러 연구가 뇌 결합을 높이는 것으로 손상에 대응하려고 적응적 과결합 가설을 지지하고 있다고 밝히고 있다.
이번 연구에선 경미한 TBI에 의한 뇌 결합 변화 뿐 아니라 과결합이 가장 현저한 영역이 감정적 증상이나 인지적 증상 등 특정 증상과 관련성이 있다는 걸 보여준다. 또 이런 결합 변화는 뇌 영역에서 신경전달물질 농도와도 상관관계를 보였다. 따라서 연구팀은 이런 신경전달물질을 조절해 가벼운 TBI를 치료하는 약물을 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구팀은 앞으로 스포츠에서 자주 볼 수 있는 현상에 대한 영향을 조사하고 TBI가 누적 영향을 미칠 것인지 뇌가 충격을 받을 때마다 영향이 심각해질지 여부 등에 대해 규명할 예정이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.