페삭 벤슨 기자 • 2025년 11월 4일

예루살렘, 2025년 11월 4일 (TPS-IL) — 과학자들이 뇌가 잠재적 손실에 어떻게 반응하여 위험하고 때로는 비합리적인 행동을 유발하는지 밝혀냈습니다. 이 과정은 불안과 외상 후 스트레스 장애(PTSD)의 근간이 될 수도 있습니다. 인간의 뇌 깊숙이 이식된 전극에서 얻은 희귀한 기록을 사용하여 연구원들은 사람들이 이득의 가치보다 손실을 더 두려워하는 이유와 그 두려움이 때때로 논리를 압도할 수 있는 이유를 설명하는 방식으로 뉴런이 발화하는 것을 관찰했습니다.

이러한 신경 메커니즘은 추상적인 현상일 뿐만 아니라 실제적인 결과를 초래하며, 전 인구에 걸쳐 불안 및 트라우마 관련 장애의 유병률에 기여합니다. 전 세계 인구의 약 4%가 불안 장애를 앓고 있으며, 트라우마 생존자의 5.6%가 PTSD를 겪습니다. 이스라엘에서는 전문가들이 10월 7일 공격과 현재 진행 중인 전쟁 이후 인구의 약 5.3%가 외상 후 증상을 경험할 수 있다고 추정합니다.

동료 검토를 거쳐 Nature 및 Current Biology 저널에 발표된 이 연구는 와이즈만 과학 연구소의 Rony Paz 교수와 Tamar Reitich-Stolero 박사가 텔아비브의 Sourasky Medical Center(Ichilov)의 뇌 외과 의사 Ido Strauss 교수 및 신경과 의사 Piras Pahom 박사와 함께 주도했습니다. 이들은 두려움 및 감정 처리와 오랫동안 연관되어 온 뇌 영역인 편도체가 사람들이 무언가를 잃을 가능성에 직면했을 때 “신경 잡음”의 폭발을 생성한다고 밝혔습니다.

신경 잡음은 뉴런 발화의 무작위 변동으로, 뇌 활동의 변동을 일으켜 의사 결정 및 인식에 영향을 미칠 수 있습니다. 신경 잡음은 변동이 과도하거나 제대로 조절되지 않을 때 문제가 되는데, 이는 뇌가 정보를 해석하는 방식을 왜곡할 수 있기 때문입니다. 이는 불안, 강박 행동 및 PTSD와 관련된 메커니즘인 불확실성 증가, 비합리적인 의사 결정, 과도한 탐색 및 위협의 과잉 일반화로 이어집니다.

Reitich-Stolero는 “행동 경제학에서 우리는 사람들이 이득보다 손실을 더 두려워한다는 것을 알고 있습니다. 우리가 이제 발견한 것은 그 뒤에 있는 생물학적 메커니즘입니다. 잠재적 손실에 직면했을 때 뇌는 말 그대로 더 시끄러워지고, 이 잡음은 탐색적이고 때로는 비합리적인 행동을 유발합니다.”라고 말했습니다.

조사를 위해 연구팀은 간질 환자에게 이식된 심부 뇌 전극을 활용하여 발작 기원을 파악했습니다. Strauss는 “두피에 놓인 전극과 달리 심부 전극은 개별 뉴런의 활동을 측정합니다. 이를 통해 특정 뇌 세포가 실시간으로 결정을 어떻게 계산하는지 볼 수 있습니다.”라고 설명했습니다.

실험 중 참가자들은 잠재적 이득 또는 손실과 관련된 학습 과제를 수행했습니다. 각 시도는 포인트를 얻거나 잃을 수 있음을 나타내는 신호음으로 시작되었고, 이어서 성공 확률이 다른 두 가지 모양 사이의 선택이 이어졌습니다. 시간이 지남에 따라 참가자들은 어떤 선택이 결과를 개선하는지 학습했습니다.

그러나 손실이 걸려 있을 때 논리는 감정에 자리를 내주었습니다. 손실을 최소화하는 옵션을 학습한 후에도 참가자들은 반복적으로 이를 무시하고 결과를 악화시키는 경우가 많은 새로운 전략을 시도했습니다. Reitich-Stolero는 “그들은 손실을 완전히 방지할 수 있는 어떤 전략이라도 필사적으로 찾으려고 했습니다. 이득 상황에서는 효과가 있는 것을 고수했습니다.”라고 말했습니다.

수백 개의 뉴런을 추적함으로써 연구원들은 편도체와 측두엽 피질의 특정 세포가 참가자들이 새로운 옵션을 탐색하기 전에 활성화된다는 것을 발견했습니다. 이 신호의 강도는 이득 및 손실 상황에서 유사하여 연구팀은 다른 설명을 찾게 되었습니다.

Reitich-Stolero는 “우리는 핵심 차이가 신경 잡음이라는 것을 깨달았습니다. 손실 조건 하에서 편도체의 활동은 더 불규칙해졌고, 그 예측 불가능성은 불확실성 느낌과 완벽하고 손실 없는 해결책을 계속 찾으려는 충동과 연결되었습니다.”라고 말했습니다.

두 번째 실험은 사람들이 과거의 이득 또는 손실 경험에서 어떻게 일반화하는지 조사했습니다. 참가자들은 각 결과와 관련된 소리를 들었고 나중에 새로운 소리를 들었습니다. 그들은 “손실” 소리와 유사한 경우 새로운 톤을 익숙한 톤으로 착각할 가능성이 더 높았는데, 이는 뇌가 손실 후 위협에 대한 인식을 확장한다는 것을 시사합니다.

Paz 교수는 “위험 신호의 광범위한 일반화는 훌륭한 방어 메커니즘이지만, PTSD와 같이 과도하게 적용될 때 일상 생활에서 스트레스와 불안을 유발합니다.”라고 말했습니다. 기록에 따르면 편도체 뉴런은 손실과 관련된 소리와 유사한 소리에 더 강하게 반응하여 발화했으며, 이는 사람이 이를 익숙하거나 위협적인 것으로 잘못 해석할지 여부를 예측했습니다.

Paz는 “이 결과는 인간에서 뇌의 전기적 불안정성이 손실 중에 어떻게 의사 결정과 인식을 왜곡할 수 있는지 처음으로 보여줍니다. 이는 불안과 PTSD가 왜 그렇게 통제 불가능하게 느껴지는지에 대한 신경학적 설명을 제공하며, 언젠가 어떻게 치료될 수 있는지 보여줍니다.”라고 말했습니다.

이 연구 결과는 정신 건강 치료에 중요한 영향을 미칠 수 있습니다. 손실 위협 하에서 과도한 탐색과 비합리적인 행동의 원인으로 편도체의 신경 잡음을 식별함으로써 임상의는 불확실성에 대한 부적응 반응을 줄여 불안 장애 치료를 개선할 수 있는 치료법을 개발할 수 있습니다.

PTSD 환자가 위험 신호를 과잉 일반화하는 이유를 이해하면 환자를 인식된 위협에 둔감하게 만들고 과도한 스트레스 반응을 예방하는 새로운 접근 방식을 제공할 수 있습니다. 또한 편도체의 역할을 정확히 파악하는 것은 약리학적 개입의 가능성을 열어줍니다.