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Next Tech 2030
통증 정도, 뇌로 측정
판단 ‘기준’ 마련해 예방의료에 활용

자신이 느끼는 통증이 어느 정도인지 전달하는 것은 어렵다. 의료 현장에서도 극단적으로 아파하거나 아픔을 참는 환자에 당황하는 경우가 있다고 한다. 나고야대학의 히라타(平田) 교수팀은 도쿄대학 등과 공동으로 뇌 활동을 통해 관절 및 근육 등의 통증을 수치로 나타내는 기술을 개발했다. 요통이나 두통의 경우에도 통증은 사람에 따라 느끼는 방법이나 전달 방법이 다르다. 통증의 정도를 판단하는 ‘기준’이 있을 경우 질병의 전조에 신속하게 대응해 불필요한 치료를 피할 수 있다. 통증을 ‘가시화’하는 연구의 최전선을 취재해 보았다.

‘허리 통증이 한달 간 10포인트 증가했습니다. 운동 요법을 시행하면서 경과를 지켜 봅시다’. 2030년, 당신이 아침에 일어나면 몸에 부착한 센서가 이렇게 경고할 수 있다. 놀란 당신은 그날부터 스트레칭 등을 하며 생활에 지장이 생기기 전에 통증 악화를 예방할 것이다. 이처럼 몸 안에 잠재된 통증을 체온이나 혈압처럼 간단히 측정하는 ‘통증센서’가 실현된다면 일상 속 건강 관리는 크게 달라질 것이다.

통증은 몸의 이상을 알리는 중요한 역할을 담당한다. 팔이나 다리 등의 통증은 신경에서 뇌로 전달된다. 몸의 이상을 감지한 뇌가 통증을 만들어 내 우리에게 알리는 것이다. “통증은 뇌의 정보 처리로 형성된다”(히라타 교수). 통증은 신경 장애나 골절, 암 등의 질병을 알아차리게 해주는 뇌의 경고이다.

하지만 엑스레이 검사 등으로 원인을 알 수 없는 만성적인 통증을 객관적으로 평가하는 것은 어렵다. 실제로 신경을 자극해 통증을 느끼는 타이밍과 강도에 대해 환자에게 답하도록 한 결과, 환자와 의사에 따라 결과가 달랐다. 통증을 잘 참는 성격의 사람이나 잘 표현하지 못하는 사람은 몸의 이상을 간과하고 만다. 통증에 매우 민감해 불필요한 투약이나 수술 등을 받는 경우도 있다.

히라타 교수팀이 주목한 것은 뇌의 시스템이다. 근육이나 관절에 만성적 통증을 느끼는 질병으로 ‘복합성 국소통증증후군’이 있다. 연구팀은 환자 수십 명의 뇌 활동을 뇌파계(EEG)와 뇌자계(MEG) 로 분석했다.

일반적으로 뇌는 서로 다른 영역이 연계되어 기능한다. 환자의 뇌에서는 많은 영역 간의 연결이 약했다. 연구팀이 일부 상관관계에 주목한 결과, 환자와 건강한 사람을 구별할 수 있을 뿐만 아니라 상관관계의 강도를 통해 계산한 수치로 환자의 중증도를 대부분 설명할 수 있었고, 통증의 정도까지 알 수 있었다. 연구팀은 이를 통해 통증을 측정하는 ‘기준’ 만들기에 대한 확신을 얻게 되었다.

통증의 정체는 뇌 및 신경의 기능과 함께 밝혀지기 시작했다. 20세기에 들어와 몸 안의 감각과 운동을 담당하는 뇌의 영역이 서서히 밝혀지면서 척추에서 통증의 강약이 제어된다는 이론이 탄생했다. 1979년에는 국제통증학회가 통증을 ‘불쾌한 감각ㆍ감정체험’이라고 하는 정의를 발표했다. 통증 발생에 기억 등이 관련되어 있다고 했다. 이후, MRI로 뇌 활동을 조사하는 방법 등이 확립되면서 통증 생성에 관련된 뇌 안의 네트워크가 밝혀졌다. 연구팀은 이 네트워크를 통해 통증의 강도를 산출했다.

향후, 데이터가 수집된다면 뇌 활동을 통해 통증의 발생 근원을 밝혀　낼 수도 있다고 한다. 요통이나 두통에서의 검증에도 기대감이 높아지고 있다.

-- 고령화 시대, 업무 방식에도 영향 --
일본에서는 약 5명 중 1명이 만성적인 통증을 느끼고 있다고 한다. 히라타 교수는 “나이가 들면서 만성 통증을 앓는 사람의 비율은 늘어나는 추세이다. 개호가 필요한 비율이 높아지는 것은 75세 정도이지만 손발이나 허리의 만성 통증은 그보다 더 빨리 시작된다”라고 설명한다.

노동인구 감소 및 건강수명의 연장으로 70세까지 일할 수 있는 시대가 다가오고 있는 가운데 통증을 측정하는 기술은 건강 관리 및 새로운 치료법 개발에 도움이 될 것으로 기대되고 있다.

2018년에 영국 의학잡지 ‘란셋(The Lancet)’에 실린 논문에 따르면 1990년에서 2015년까지 세계에서 요통 환자 수가 54% 증가했다고 한다. 그 대부분의 통증은 정확한 원인 특정이 어렵다고 한다. 통증 치료가 불가능한 사례도 많다.

통증의 정도를 알 수 있는 것만으로 개인의 상태에 맞게 업무 내용 및 노동 시간을 변경하기 쉬워 진다. 통증을 악화시키지 않는 업무 방식으로의 개선 등으로도 이어질 수 있다.

뇌의 활동으로 통증의 모든 것을 알 수 있는 것은 아니다. 하지만 세계적으로 고령화가 진행되고 있는 가운데 뇌의 기능, 유전자와의 관계, 생활습관 등 다양한 측면에서 통증의 정체를 밝혀 내는 연구의 중요성은 늘어나고 있다.

통증에 대한 이론 수준이 높아진다면 고통 완화를 위한 연구도 활성화될 것이다.

▶ 통증과 뇌에 관한 연구 동향
- 1965년: 통증 정보 전달이 척추에서 제어된다는 이론 제창
- 1979년: 국제통증학회가 통증의 정의를 발표
- 1990년: 통증에 관한 뇌 안의 네트워크 존재를 제창
- 2019년: 뇌에서 통증을 측정하는 기술을 개발 중
- 2030년경: 통증을 측정해 컨트롤하는 사회로

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