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Review
- Korean Journal of Biological Psychiatry
- Volume 8(1); 2001
- Article
Review
Korean Journal of Biological Psychiatry 2001;8(1):71-8. Published online: Jan, 1, 2001
Neurobiology of Anxiety
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Department of Psychiatry, College of medicine, Hallym University, Seoul, Korea
Abstract
The current understanding of the neurobiology of anxiety is generally based on experimental animal model, empirical effective psychopharmacological agents, chemical and naturalistic challenge paradigms, and psychoendocinological assessment. This article focuses on reviewing neuroanantomical, neuroendocinological and neurofunctional research of anxiety disorder. In the decade ahead, we anticipate that extension of current research and the new integrated approach promise novel insight into mechanism of anxiety.
Keywords Anxiety;Neuroanatomy;Neuroendocrinology;Neuroimaging.
Full Text
교신저자：류성곤, 134-701 서울시 강동구 길동 445
전화) (02) 224-2266, 전송) (02) 487-0544
서 론
19세기에서 20세기 초기까지 불안과 공포에 대한 연구는 임상 환경과 실험실에서 각각 독립되어 진행되어 왔다. 이러한 독립된 연구 결과 불안에 대한 모델은 임상적인 것과 실험실 적인 것으로 분리되었으며 접근 방식의 차이에 의해 크게 1) 정신분석적 모델 2) 학습이론적 모델 3) 유전학적 모델 4) 신경생물학적 모델로 나누어 설명되어 지고 있다. 정신분석적 이론은 프로이드의 이론에 근거를 두고 발달하여 왔으며 프로이드(1895)는 불안이란 억압된 유아기적인 성적, 공격적인 충동의 신호라고 주장하였다. 학습이론은 파블로프(1927)의 고전적 조건화(classical conditioning) 이론에 근거를 두고 있으며 Liddell(1952)은 불안 상태는 환경적인 경험에 의해 유발되며 이러한 증상은 다양한 강화 상태(reinforcement condition)에서 완고해 진다고 하였다. 유전학적 모델은 불안 장애가 특정 가계 내에서 많이 발생한다는 여러 연구에서 출발하였다. 특히 Fyer(1993)는 불안 장애의 여러 연구를 검토한 결과 불안 장애 자체가 유전되는 것은 아니지만 불안장애에 대한 감수성(susceptibility)이 유전된다고 주장하였다. 신경 생물학적 모델은 실험실적 연구의 대표적인 예이며 연구의 적용에 있어 몇 가지 제한점을 갖는다. 그 중 하나는 많은 연구가 실험동물을 통해 진행된다는 점이며 다른 하나는 동물 실험이 학습에 의해 획득된 불안 반응을 기본으로 하기 때문에 이러한 종류의 불안이 모든 불안 장애를 대표할 수 없다는 점이다(Gorman 등 2000). 하지만 이러한 몇몇 단점에도 불구하고 과거 10여년 동안 불안에 대한 신경 생물학적 지식은 빠르게 전개되어 왔으며 노르아드레날린, 벤조디아제핀, 세로토닌, 도파민 등의 신경전달물질의 역할뿐만 아니라 해부학적 구조물이나 신경화학적 체계가 어떻게 불안 반응을 유발하는지에 대한 연구가 활발히 이루어져 불안장애의 치료에 많은 도움을 주었다. 본 논문에서는 불안의 여러 가지 모델 중 생물학적 치료와 연구에 기본이 되는 신경생물학적인 모델을 중심으로 신경회로와 해부학적 구조물의 기능 및 신경전달물질의 불안 반응에 대한 영향 등 최근에 논의되고 있는 주제를 중심으로 근래에 발표된 논문을 고찰하여 불안에 대한 최신 지견을 정리하고자 한다.
본 론
1. 불안과 관련된 해부학적 구조물과 신경회로
동물실험을 통한 조건화된 불안의 연구가 불안의 신경회로에 대한 기본적인 지식을 제공하였으며 이를 통해 불안에 관여하는 신경회로에 대한 가설이 Charney와 Deutch(1996)에 의해 제안되었다. 시각, 청각, 미각, 촉각 및 개체의 장기에서 오는 신호는 전시상(anterior thalamus)을 통하여 일차 감각피질(primary sensory cortex)에 전달되고 이 자극은 이차 감각피질(secondary sensory cortex)로 전해진다. 이차 감각 피질에 전달된 자극은 불안 반응에 중요한 역할을 수행하는 편도체(amygdala), 해마(hippocampus), entorhinal cortex, 전전두엽 피질(prefrontal cortex) 등으로 전달된다. 각각의 구조물들은 상호 작용을 통해 불안 반응을 유발하거나 억제하는 기능을 하는데 구조물간의 상호 작용은 과거의 경험을 통해 자극의 중요성을 평가하거나 자극에 의한 반응이 사회적으로 적절하도록 조절하는 기능을 수행한다. 불안에 관련하는 구조물의 회로는 그림 1과 같으며 불안과 관련되는 해부학적 구조물과 이의 기능을 살펴보면 다음과 같다.
1) 전전두엽 피질(Prefrontal cortex)
전전두엽 피질은 주로 인지 기능과 운동 과정에 대한 실행 기능을 조절하는 역할을 한다(Tasman 등 1997). Luria(1973)는 대뇌를 기능적으로 3개 부분으로 나누어 설명하였으며 그 중 정신 기능의 계획, 조절, 평가를 수행하는 부분을 전전두엽이라 하였으며 전전두엽은 다른 뇌의 영역과 다양한 연결을 갖으며 피드백을 통해 모든 행동 기능을 통제한다고 하였다. 불안 반응에 대한 전전두엽의 기능은 편도체(amygdala)를 통해 나타난다. 전전두엽, 특히 안와전두엽(orbitofrontal cortex)은 억제기능을 갖는 연결(inhibitory connection)을 통해 편도체를 제어하는 기능을 갖기 때문에 부정적인 감정 반응을 억제한다(Davidson과 Irwan 1999). 이러한 기능은 여러 연구에서 뒷받침된다. 첫째로, 많은 설치류에서 전전두엽을 제거할 경우 전전두엽이 일반적으로 편도체를 억제하여 이루어지는 해로운 자극에 대한 고전적 조건화(classical conditioning)의 소멸(extinction)이 이루어지지 않는다(Gewirtz 등 1997). 둘째로 PET (positron emission tomography)를 통한 연구에서 전두엽의 여러 부위와 편도체가 상호 연관성을 갖고 있다고 보고되고 있다(Pizzagalli 등 2001). 특히 Morgan(1993)의 연구에 따르면 중전전두엽 피질(medial prefrontal cortex)은 공포나 불안을 유발하는 자극에 대한 편도체의 반응을 억제한다고 하며 따라서 이 영역에 이상이 있을 경우 유발하는 자극에 대한 소멸에 실패하여 불안 장애가 나타난다고 하였다. 또한 중전전두엽은 인접한 안와전두엽(orbitofrontal cortex)과 앞띠이랑(anterior cingulate)에 영향을 주어 심박수, 혈압, 코티솔 반응 등을 조절하는 기능을 수행한다(Damasio 등 1994). 이 영역에 손상을 갖고 있는 환자에 대한 임상 연구에 따르면 이러한 환자들은 정동과 사회적으로 적합한 상호 반응의 장애를 나타낸다고 한다(Morgan과 LeDoux 1995).
2) 해마(Hippocampus)
해마(hippocampus)는 서술적 기억의 중추적인 구조물(Petrides 1985)로 내후각뇌피질(entorhinal cortex)을 통해 모든 감각체계로부터 통합된 정보를 받아들이며 전전두엽과 중요한 연결을 갖고 있다. 불안반응과 관련하여 해마는 공간과 시간의 맥락에서 심각성을 평가하는 중요한 역할을 수행한다(Squire와 Zola-Morgan 1991). 또한 스트레스 상황과 관련된 불안 반응에 해마가 관여한다는 보고도 있다(Phillips와 LeDoux 1992). 스트레스에서 나타나는 고농도의 코티솔은 해마의 CA3 영역을 파손시키며(Sapolsky 등 1990) 이와 관련된 기억 장애를 유발한다(Luine 1994). 동물실험에서 글루코코티코이드에 노출된 신경세포는 수상돌기 가지(dendritic branching)와 세포 자체의 사망을 초래한다고 하며 이는 흥분성 아미노산을 포함한 다양한 자극을 통해 세포의 물질 대사를 왜곡하고 해마 신경세포의 취약성을 증가시킨다(McEwen 등 1995). 이러한 증거들을 바탕으로 Bremner 등(1995)은 지속적인 외상경험에 의한 해마의 기능부전이 불안장애의 기저에 존재한다고 주장하였다. 기억의 장기 저장은 해마로부터 초기에 감각신경이 전달되었던 피질 영역으로 전환되어 나타나는데(Squire와 Zola-Morgan 1991) 대뇌피질에 저장된 기억은 무의식적인 과정을 통하여 간접적으로 행동에 영향을 미치게 된다(Bremner 등 1996). 즉, 조건화 과정을 통하여 과거 불안 반응을 유발한 자극과 유사한 자극에 의해 쉽게 불안 반응을 유발하며(Davis 1992) 이에 동반하여 기억의 왜곡이 자주 일어난다(Loftus 등 1987). 또한 해마와 편도체는 구조적으로도 인접해 있으며 이들 사이의 연결은 기억과 감정의 저장과 인출에 중요한 신경해부학적 물질을 제공하며 광범위한 연합영역(association area)과 상호적인 연결을 갖고 있다. 이러한 상호 관계를 통해서 대뇌피질에 저장되어 있는 기억은 계속되는 경험에 의해 지속적으로 강화되고 더욱 응집되게 된다(Charney와 Deutch 1996).
3) 감각 관련 영역(Sensory association area)
후두엽(occipital lobe), 측두엽(temporal lobe) 그리고 안와전두엽 피질 등은 각각 시각, 청각, 후각에 대한 기억의 저장이 일어난다. 편도체는 감각 정보와 관련하여 각각의 감각을 담당하는 대뇌 피질로부터 구심성(afferent) 신호를 전달받는다. 이러한 대뇌피질 진행 과정의 신경 인지적 장애는 구심성 자극을 잘못 해석하게 되고 따라서 잘못 인도된 흥분성 자극(excitatory input)을 편도체에 전달하여 불안 또는 공포반응을 보이게 된다(Sharney 등 1999).
4) 편도체(Amygdala)
대부분의 감각 신호는 시상(thalamus)을 거쳐 편도체의 외측 신경핵(lateral neucleus)에 전해지며 이 자극은 편도체의 중심 신경핵(central neucleus)으로 전달된다(LeDoux 등 1998). 편도체의 중심 신경핵은 정보의 분산에 중추적인 역할을 담당하며 자율신경계와 행동 반응의 중추적인 기능을 담당한다(Davis 1992；LeDoux 등 1998). 중심 신경핵의 원심성 섬유는 많은 표적을 갖고 있다. 즉, 호흡수를 증가시키는 부완핵(parabrachial nucleus)(Takeuchi 1982), 교감신경계를 활성화시키고 자율신경계의 각성을 유도하는 시상하부(hypothalamus)의 외측 신경핵(lateral nucleus)(Price와 Amaral 1981), 노르아드레날린의 방출에 의해 혈압, 심장 박동수의 증가와 공포반응과 관련된 행동반응을 유발하는 청반(locus ceruleus), 부신피질호르몬(adrenocorticoid hormone)의 유리를 증가시키는 시상하부의 뇌실옆핵(paraventricular nucleus)(Dunn과 Whitener 1986)등이 편도체의 표적이 된다. 또한 중심 신경핵의 자극은 수도주변회백질 영역(periaquductal gray region)을 자극하여 방어적인 행동과 자세의 동결(postural freezing)등 동물에서 공포에 대한 회피반응으로 흔히 나타나는 행동 반응을 유발한다(De Oca 등 1998)(표 1 참고).
공황발작에서 나타나는 자율신경계, 신경내분비계 그리고 행동 반응 등은 조건화된 자극에 의해 편도체와 관련된 해부학적인 구조물의 활성화로 나타나는 여러 가지 증상들과 매우 유사하다. 또한 편도체는 전전두엽 피질, 띠이랑(cingulate gyrus), 안와전두엽 피질, 일차 감각 피질, 해마 등 여러 중추신경계의 영역과 상호 보완적인 연결을 하고 있다(De Olmos 1990). 이러한 여러 영역과의 연결은 과거 개인의 경험을 통해 자극에 대한 인지적인 평가를 할 수 있게 해준다(Gorman 등 2000). 이러한 상호 작용은 특정 자극에 대한 감정적 중요성을 부착하고 적응적인 행동 반응을 수행하는데 중요하다. 특히 등쪽측방 전전두엽(dorsolateral prefrontal cortex)과 두정엽(parietal) 피질은 위에서 열거한 여러 구조물들과 상호적인 연결을 갖고 있는 구조물이다(Sharney 등 1999). 등쪽측방 전전두엽은 서술적(declarative) 기억과 작동기억(working memory) 및 행동의 계획 등 다양한 기능에 관여하는 반면 두정엽 피질은 공간 기억에 중요한 역할을 수행한다. 전전두엽과 두정엽 피질은 개체 생존에 중요한 위협에 대한 각성과 계획에 있어 협조적인 기능을 수행한다. 전두엽의 다른 부위 역시 불안의 조절에 관여한다. 불안과 관련된 다른 대뇌피질 부위는 감각 관련 부위로 과거의 경험을 기초로 하여 위협을 평가하고 중요도를 측정한다.
2. 불안과 관련된 신경내분비계의 물질
1) 시상하부-뇌하수체-소마토트로핀 축(Hypothalamic-pituitary-somatotropin axis 이하 HPS축)
공황장애환자에게 알파2-아드레날릴성 길항제(α2-adrenergic antagonist)인 클로니딘(clonidine)을 투여할 경우 성장 호르몬의 반응이 감소되었다는 소견이 반복되어 발표되면서(Charney와 Heninger 1986) HPS축이 병리적인 표식자로 대두되었다. 클로니딘에 대한 성장호르몬 반응의 감소는 우울증뿐만 아니라(Charney 등 1982) 범불안장애(generalized anxiety disorder)(Abelson 등 1981), 사회 공포증(social phobia)(Trancer 1993) 등의 질환에서 볼 수 있다. 최근 연구에 따르면 공황장애의 성장 호르몬의 반응 감소는 SSRI 계통의 약물(fluoxetin)을 통하여 효과적으로 치료된 경우에도 지속된다. 반면 공황장애 환자를 벤조디아제핀, 알프라졸람 등으로 4주간 치료한 경우 클로니딘에 대한 성장 호르몬의 반응이 정상화되었다(Brambilla 등 1995). SSRI 약물이 성장호르몬을 독립적으로 저하시키는 것인지, 또는 성장 호르몬의 반응이 공황장애 환자의 지속적인 생화학적 상태-특성(state-trait) 표식자인지는 알려져 있지 않다(Aulakh 등 1994). 또한 알프라졸람 치료에 의해 성장호르몬 반응이 회복되는 것이 알프라졸람의 성장호르몬 증가 요인에 의한 것인지를 밝혀내는 것도 어려운 일이다(Zemishlany 등 1990). 이러한 약제들이 클로니딘에 대한 성장호르몬의 반응을 회복시키는 것은 분명하지만 GABA 계열의 약물 치료가 HPS 축을 정상화하는데 더욱 밀접한 관련을 갖고 있다(Sullivan 등 1998). 성장호르몬의 유리는 HPS 축 이외에도 콜린 계열, 도파민계열, 세로토닌 계열에 의해 영향을 받는다(Zamir 등 1986). 전임상적인 연구에 따르면 스트레스 체계의 지속적인 흥분은 성장호르몬 유리를 억제한다(Zamir 등 1986). 특히 코티코트로핀 유리 인자(corticotropin releasing factor, 이하 CRF)는 성장호르몬의 유리를 억제한다. CRF는 기분장애와 불안장애에서 조절 부전을 보이는 것으로 알려져 있어 HPS 축과 시상하부-뇌하수체-부신피질(Hypothalamic-Pituitary-Adrenal cortex Axis 이하 HPA 축) 축의 상호 작용이 주목을 받고 있다.
2) 노르아드레날린(Noradrenalin)
클로니딘에 대한 성장 호르몬 반응과 요힘빈(yohimbin) 등의 임상적인 중요성이 부각되면서 불안장애에 있어 알파2-아드레날린 수용체의 기능부전 여부가 점차 대두되었다(Sullivan 등 1998). 청반(locus ceruleus)을 자극하는 알파2-아드레날린 길항제는 정상 대조군에 비해 공황장애 환자에 있어 공황발작을 더 자주 일으키는 것으로 보고되었다(Charney 등 1984). 불안장애 중 범불안장애나 강박신경장애 환자는 요힘빈에 의해 공황발작을 유발하지 않지만 공황장애 환자나 외상후 스트레스 장애 환자의 경우는 공황발작을 유발한다(Southwick 등 1993). 요힘빈이 불안 반응을 유발하는 구조에 단서가 되는 것은 이의 대사 산물인 MHPG(3-methoxy 4-hydroxyphenylglycol)이다(Sullivan 등 1998). 즉, 요힘빈에 의해 유발된 불안은 MHPG의 상승과 양적 연관성(positive correlation)을 나타낸다. 특히, 락테이트산 나트륨(sodium lactate), 이산화탄소의 호흡 등 공황발작을 유발하는 자극이 MHPG를 증가시키지 않는 점과는 대조된다. 또한 이미프라민(imipramine)은 노르아드레날린의 전환과 청반의 흥분성을 감소시키며 락테이트의 투여에 의한 공황발작을 억제하는데 반하여(Rifkin 등 1981) 요힘빈에 의한 불안 반응에는 효과가 없고(Charney와 Heninger 1985) 요힘빈에 의한 불안 반응을 더욱 악화시킬 수 있다(Sullivan 등 1998). 공황장애 환자에서 MHPG의 배출이 증가되어 있는 경우 공황발작의 빈도가 감소되는 경향을 보이는데(Garfield 1967), Sullivan 등(1998)은 이러한 증거들이 만성적인 노르아드레날린의 증가에 대한 보상기전이며 자발적인 공황발작의 역치를 변화시키는 기전이라고 주장하였다.
3) 불안과 공황 장애의 기능적-해부학적 연관성
불안 유발 약제에 대한 노르아드레날린의 다양한 반응과 증상 억제에 있어 이미프라민의 다양한 효능성은 불안과 공황장애가 기능적-해부학적으로 다른 기전임을 의심하게 한다. Deakin과 Graeff(1991)의 연구에 따르면 위협에 대한 예측(불안)은 스트레스에 대한 반응 체계인 회피반응이나 구속 등의 양상을 나타내며 등쪽 솔기핵(dorsal raphe nucleus)의 세로토닌 신경이 관여한다. 이러한 반응은 HPA 축의 활성화를 포함하는 편도체원심성(amygdalofugal) 경로를 통해 나타난다. 유사한 자극에 의해 공황발작과 같은 반응을 일으키는 영역인 등쪽 수도주변회백질(dorsal periaquiductal gray, 이하 PGA)은 투쟁/도피 반응에 관여한다. 이곳은 불안과 공황의 해리가 일어나는 곳으로 청반이 PGA를 억제하는 반면, 청반의 편도체와 시상하부로 가는 원심성 신경은 흥분을 유발한다(Last와 Hersen 1988). 해리에 대한 가설은 공황을 유발하는 자극이 두 가지로 나뉘어진다는 사실을 고려하면 더욱 지지를 받는다. 즉 상당한 HPA축 흥분을 동반하는 불안 증상을 유발하는 공황 유발 자극이 있는 반면, HPA축의 흥분 없이 현저한 호흡기계의 증상을 포함하는 공황발작과 유사한 증상을 유발하는 자극이 있다(Coplan 등 1996). 따라서 요힘빈과 같은 “HPA-축 불안자극”은 HPA 축을 포함하는 편도체원심성 경로를 흥분시키며, 공황의 유발은 등쪽 PGA의 조절을 통한 세로토닌과 노르아드레날린 원심성 신경의 억제 여부에 의존한다. 반면, “호흡기계 불안자극”은 등쪽 PGA를 좀 더 직접적으로 흥분시키거나 억제한다.
4) HPA 축과 시상하부 외의 CRF
동물실험에서 CRF의 투여는 인체의 불안장애나 정동 장애와 유사한 행동 양상이 나타나는 것으로 보고되고 있다(Nemeroff 1992). 일반적으로 시상하부 외의 뇌척수액 내의 CRF는 피질변연계(corticolimbic), 변연계와 뇌실 주변의 뇌줄기(brain stem)의 신경 활성도를 반영한다고 생각된다. CRF는 편도체의 중심핵과 이에 인접해 있으면서 전뇌(forebrain)와 뇌줄기 구조물과 직접 연결되어있는 분계선조(stria terminale)의 침상핵(bed nucleus)에 대한 중요한 조절 기능을 수행한다(Coryell 1989). 따라서 CRF는 활성화된 편도체 중심핵의 양방향 정보교환을 증가시키고 불안과 공황장애의 신체적, 감정적, 인지적인 증상을 촉진한다. CRF 체계의 과활성화와 함께 내장감각(viscerosensory) 자극은 파국적인 오판을 일으키는 피질영역으로 즉각 전해지며, 파국적 인지는 편도체의 중심핵을 통해 자율신경계의 반응을 유발하여 불안 상태에서 나타나는 행동적, 생리적인 증상 변화를 일으킨다. 편도체에서 불안 반응에 노르아드레날린, 도파민, 세로토닌 등의 신경전달 물질이 관여하는 것으로 밝혀졌다(LeDoux 등 1998；Burtler 등 1990).
5) 콜레시스토키닌(Cholecystokinin, 이하CCK)
CCK 효현제는 동물과 인체 실험에서 불안을 유발하는 것으로 알려져 있다. 중추신경계에서 CCK의 가장 흔한 형태는 8가 펩티드(octapeptide, 이하 CCK-8)이며, 4가 펩티드 형태의 CCK가 가장 강력한 공황장애 유발 특성을 갖고 있다(Bradwejn 등 1991). 공황장애 환자의 경우 대조군에 비해 뇌척수액 내의 CCK-8의 농도가 상당히 감소된 양상을 보이며(Lydiard 등 1992) 이는 중추신경계의 CCK-수용체의 민감성 증가와, 수용체 수의 감소, CCK-4의 활성 증가에 따른 보상기전을 반영한다. CCK-4가 CCK-B 수용체에 선택적인 반응을 보이는 반면 CCK-8은 CCK-A와 CCK-B 수용체에 비슷한 친화력을 갖고 있어, 일부의 연구자들은 공황장애 환자에서 이러한 두 수용체 체계의 불균형이 있음을 주장한다(Bredwejn 1993). 공황장애 환자에게 CCK를 투여할 경우 호흡흥분 반응과 함께 짧은 공황 발작을 유발한다고 하며 이와 동반하여 코티코이드 증가가 나타난다(Bradwejn 등 1991).
3. 불안 장애의 신경영상학적 연구
1) 구조적 MRI 연구
해마 신경세포에 대한 콜티솔의 독성 작용의 가설을 검증하려는 연구 결과 외상 후 스트레스 장애의 경우 만성적인 스트레스로 인하여 해마의 위축이 발생하였으나 공황장애의 경우 위축을 보이지 않았다(Bremner 등 1995). 이러한 양상은 외상후 스트레스 장애에서 보이는 단기 기억의 미묘한 결함을 설명하는 증거라고 생각된다(Bremner 등 1993). 공황장애의 경우 EEG 검사 상 측두엽(temporal lobe)의 이상 소견이 발견된다고 하며 락테이트 산에 민감한 공황장애 환자의 경우 측두엽의 구조적 이상이 보고되었다(Locatelli 등 1993). Jenike 등(1996)은 강박장애환자의 경우 정상군과 비교시 대뇌 회백질의 전반적인 용적 감소가 관찰되었으며 이러한 소견은 이 질환이 대뇌 피질의 전반적인 구조적 이상에 기인하는 것임을 시사한다고 주장하였다.
2) 기능적 MRI 연구
사회 불안 장애를 갖는 환자가 불안 자극에 노출되거나 정상인이 공포 조건화 과정을 거칠 경우(Bibaumer 등 1998) 기능적 MRI 상 편도체의 활성화를 볼 수 있으며 이는 편도체가 불안을 중재하는 핵심적인 구조물임을 시사한다(Krystal 등 2001). 정상군에게 정서적으로 부정적인 반응을 유발하는 단어를 제시할 경우 기능적 MRI에서 전방띠이랑 피질의 활성화를 볼 수 있다(Whalen 등 1998). 강박장애 환자의 경우 불안과 관련하여 대뇌의 여러 영역이 활성화되는 것을 볼 수 있는데 이러한 구조물에는 안와전두엽 내측피질(medial orbitofrontal cortex), 외측전두엽(lateral frontal), 전방띠이랑 피질, 미상핵(caudate), 렌즈핵(lenticulate), 편도체 등이 포함된다(Breiter 등 1996).
3) MR 분광경검사법(Spectroscopy)
공황장애 환자에 대한 여러 1H-MR spectroscopy 연구에 따르면 과호흡을 유발시키거나 락테이트 산을 투여할 경우 대뇌에서 락테이트 산의 비정상적 반응이 나타난다고 하며 이는 공황을 유발하는 자극에 의해 전반적인 대사나 뇌혈관의 기능 부전을 시사한다(Dager 등 1999；Dager 등 1995). 다른 예비적인 연구 결과에 따르면 공황장애는 대뇌피질의 비정상적인 GABA 농도와 관련이 있으며 사회불안장애는 대뇌 회백질의 미묘한 대사장애(콜린(cholin)과 마이오-이노시톨(myo-inositol) 농도의 상승) 소견이 나타나고 효과적인 치료 이후에도 이러한 소견은 지속된다(Tupler 등 1997). 이러한 소견들에 대한 후속 연구는 심각한 불안 장애에서 나타나는 인지기능의 변화에 대해 이해할 수 있게 해 줄 것이다.
4) PET(Positron emission tomography)
공황장애 환자에 대한 PET 혈류 연구에서 락테이트 산에 민감한 환자의 경우 우측 해마옆(parahippocampal)의 혈류가 증가되어 있으며, PET-FDG 연구 결과 청각 구별 과업(auditory discrimination task)동안 해마, 좌측아래두정엽(left inferior parietal)과 띠이랑(cingulate gyrus)의 비정상적인 반응이 관찰되었다(Reiman 1997). 외상후 스트레스 장애 환자의 경우 요힘빈을 투여 할 경우 정상인에 비해 전전두엽, 안와전두엽, 측두엽, 두정엽 주변의 비정상적인 대사 감소가 나타나며 이러한 환자에서 노르아드레날린이 지나치게 유리된다는 소견과 일치한다(Bremner 등 1997). 또한 외상후 스트레스 장애 환자에게 유발 자극을 가할 경우 우측 변연계(limbic area)와 변연계옆(paralimbic area) 및 우측 시각 피질의 혈류가 증가한다(Rauch 등 1996). 앞띠이랑 피질(anterior cingulate cortex)을 포함하는 변연계옆의 구조물들은 특정 공포장애(specific phobia) 환자에서 불안 유발 자극을 가할 경우 활성화된다. 기능적 MRI 연구결과와 비슷하게 강박신경장애 환자는 우측 꼬리핵(caudate nucleus), 좌측 앞띠이랑 피질, 양측 안와전두엽의 혈류가 증가함을 볼 수 있는데 이 질환에서 안와전두엽과 기저핵(basal ganglia)의 회로가 병의 주된 원인 장소라는 소견과 일치한다(Rauch 등 1994). 공황장애 환자에 대한 PET-신경수용체(neuroreceptor) 연구결과 전반적으로 벤조디아제핀 수용체의 결합이 감소되어 있으며 특히, 우측 안와전두엽과 우측 뇌섬엽(insula) 피질 부위에서 현저하게 나타난다(Malizia등 1998). 불안 장애에 있어 GABA 체계가 관여하고 있음은 추후 신경화합물의 연구에 의해 지지될 것이다(Krystal 등 2001).
결 론
불안은 신경정신과 영역의 많은 질환에서 공통적으로 발견되는 양상이며 이에 대한 신경 생물학적 연구가 신경 해부학, 신경내분비학, 신경영상학 등 다양한 영역에 걸쳐 진행되고 있다. 현재, 불안 장애라는 범주에 속한 많은 질환은 연구 방법에 따라 공통점을 공유하기도 하고 배타적인 결과를 보이기도 하여 진단 분류나 치료에 혼란을 야기하기도 한다. 추후 진행되는 불안장애에 대한 연구는 불안 장애의 분류에 객관적인 근거를 제시할 것이며 또한 각 불안 장애 아형의 치료에 도움을 줄 것이라고 기대된다.
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