프랑스 스트라스부르대 등 3개국 연구팀은 케타민이 심한 ‘뇌 소음’을 일으키는 것으로 나타났다고 밝혔다. 케타민은 흥분성 뇌 신호의 억제제로 뇌의 시상(간뇌의 대부분을 차지하는 회백질부)과 피질(대뇌, 소뇌의 겉층을 만드는 회백질부) 사이의 통신을 방해할 수 있다.
국제 연구팀은 생쥐에게 상당히 많은 양((2.5mg/kg)의 케타민을 주사로 투여한 뒤 미세 전극을 이용해 감각 신호에 반응하는 뇌의 전기적 활동을 조사했다. 쥐의 수염을 만진 뒤 쥐의 시상, 피질 시스템에서 방출되는 베타 및 감마 진동(감각 정보를 인코딩, 통합하는 데 관련이 있는 뇌파)를 관찰했다. 시상, 피질 시스템은 감각 정보를 감각 지각과 관련된 다른 뇌 영역으로 보내는 역할을 하는 신경망이다.
연구팀은 케타민이 뉴런이 뇌의 한 영역에서 다른 영역으로 메시지를 보내는 것을 가로막는다는 것을 발견했다. 케타민은 정신병과 비슷한 정신상태를 만드는 약물이다. 흥분성 신호를 뇌로 보내는 NMDA(N-메틸-D-아스파르트산) 수용체를 차단함으로써 작동한다. 중추 신경계의 흥분과 억제의 불균형은 뇌가 감각 인식을 처리하는 방식에 영향을 미칠 수 있다.
정신분열증 지각장애의 밑바닥에 깔린 가설 가운데 하나는 NMDA 수용체 기능의 변화다. 지금까지 과학자들은 뇌의 시상과 피질에서 차단 흥분 신호가 어떻게 발생하는지 이해하지 못했다. 조현병은 300명 가운데 한 명 꼴로 발생한다.
연구의 주요 저자인 러시아 국립고등경제학연구대 소피아 쿨리코바 박사는 “이번 연구 결과는 항정신성 의약품의 실험, 조현병 스펙트럼 장애가 있는 환자의 경과를 예측하는 생체표지자(바이오마커)에 활용될 수 있다”고 말했다. 케타민이 일으키는 감각정보 처리 장애와 관련해 발견된 뇌의 시상, 피질 전기활동의 변화에 각별히 주목해야 하는 이유다.
이 연구 결과(The psychotomimetic ketamine disrupts the transfer of late sensory information in the corticothalamic network)는 ≪유럽 신경과학 저널(European Journal of Neuroscience)≫에 실렸고 미국 과학문화 포털 ‘스터디파인즈(Studyfinds)’가 소개했다.
앞서 미국 베일러의대 연구 결과에 따르면 케타민은 치료제가 잘 듣지 않는 난치성 우울증이 있으면서 어린 시절 트라우마(외상)를 겪은 환자에게 좋은 효과를 낼 수 있는 것으로 나타났다. 정맥이나 근육으로 투입되는 주사용 약물인 케타민은 ‘스페셜 K(Special K)’라는 별명을 갖고 있다. 국내 유흥업소에서도 불법 유통돼 파문을 일으켰다.