연구자들은 뇌의 편도체와 발작 후 호흡 부전 사이의 연관성을 발견하여 간질 환자의 중요한 사망 원인인 간질 돌연사를 연구하는 데 단서를 제공했습니다. 미국 국립보건원(NIH)이 지원하는 연구팀이 약물로 조절이 불가능한 중증 간질 환자의 발작 후 호흡 부전과 관련될 수 있는 뇌의 일부를 확인했습니다. 이 상태를 간질로 인한 돌연사(SUDEP)라고 하며 이러한 환자의 주요 사망 원인입니다.
아이오와시티 소재 아이오와대학교 연구진이 JCI 인사이트(JCI Insights)에 발표한 새로운 연구 결과는 원인이 잘 설명되지 않은 간질의 돌연사를 이해하는 데 중요한 역할을 할 수 있다.
SUDEP의 대부분의 사례는 발작 후 무호흡증으로 알려진 발작이 끝난 후 발생하는 호흡 중단으로 인해 발생한다는 것이 일반적으로 인정됩니다. 연구에 따르면 무호흡증을 경험한 환자는 "공기 굶주림"(원시적인 호흡 욕구) 또는 경각심을 상실한 것으로 나타났습니다. 이는 무호흡증이 발생할 때 뇌가 혈액 내 높은 수준의 이산화탄소(CO2)를 감지하고 이에 반응하지 못할 수 있음을 시사합니다.
연구자들은 발작 후 호흡 부전에 중요한 편도체 부위를 발견했습니다. 보라색과 파란색 영역은 조절되지 않는 간질 환자 20명의 데이터를 기반으로 한 지속성 무호흡증과 관련된 영역의 확률 지도를 나타냅니다. 출처: 아이오와 대학교 Dlouhy Lab
이를 연구하기 위해 연구자들은 발작을 약물로 조절할 수 없고 발작을 조절하기 위해 두개내 뇌파검사(iEEG)를 받고 있는 간질이 있는 성인 12명과 어린이 8명을 모집했습니다. 연구팀은 직접적인 전기 자극을 사용하여 의료 감독 하에 참가자들에게 발작을 유발하여 전뇌의 호흡 및 무호흡 조절을 검사했습니다. 그들은 주로 감정과 두려움을 처리하는 데 관여하는 뇌 영역인 편도체에서 발생하는 발작이 발작 후 무호흡증을 초래한다는 사실을 발견했으며, 장기간 호흡의 약화와 관련된 편도체의 하위 영역을 확인했습니다. 20명의 참가자 중 5명만이 발작 후 무호흡증을 경험했는데, 이는 발작이 조절되지 않는 일부 사람들이 이 상태에 더 취약할 수 있음을 시사합니다.
그런 다음 과학자들은 전기 자극과 기능적 자기 공명 영상을 조합하여 편도체와 혈액 내 이산화탄소 수준의 변화를 감지하고 호흡을 조절하는 데 중요한 뇌간 영역 사이의 새로운 연결을 확인했습니다. 종합해 보면, 이번 연구 결과는 편도체 소구역의 발작 활동이 발작 후 오랫동안 호흡과 공기에 대한 갈망을 억제할 수 있음을 시사합니다. 이는 뇌간과 신체의 신호를 감지하는 데 관여하는 뇌의 다른 부분에 대한 연결을 통해 제어될 가능성이 높습니다. 호흡 억제에서 편도체의 역할과 SUDEP와의 관계를 확인하려면 더 많은 연구가 필요합니다.
이러한 발견은 SUDEP에 대한 이해를 더욱 심화시키고 예방 치료법을 발견하고 고위험군을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 연구는 국립 보건원(NIH) 산하 국립 신경 장애 및 뇌졸중 연구소(NINDS)의 연구비 지원을 받아 부분적으로 수행되었습니다.