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[IT뉴스]뇌만 자극했는데 팔 아프고 속 울렁…뇌 속에 ‘감각 지도’ 찾았다

온카뱅크관리자

2026-10-22 14:57:25

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 美 스탠퍼드대, 환자 87명 뇌 직접 자극 통증·메스꺼움·감정 등 4개 영역 구분 
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 몸을 건드리지 않았는데도 팔다리가 아프거나 속이 메스꺼운 기분이 나는 이유가 뭘까. 과학자들이 10여 년간 사람 뇌를 직접 자극하는 실험을 통해 통증부터 감정까지 다양한 감각을 처리하는 뇌 속 ‘감각 지도’를 밝혀냈다. 특히 생각과 감정을 담당하는 영역이 신체 감각에 미치는 경로를 확인해 향후 만성 통증이나 불안 장애 같은 질환을 이해할 수 있는 단서를 찾았다는 평가가 나온다.
 미국 스탠퍼드대 조지프 파비지 교수 연구팀은 사람의 뇌 깊숙한 곳에 있는 영역인 ‘섬엽’을 기능에 따라 네 영역으로 구분하고, 각 영역이 신체 감각, 감정, 판단에 어떻게 관여하는지 밝혀냈다고 21일(현지 시각) 국제 학술지 ‘네이처’에 발표했다. 연구진은 뇌전증 치료를 위해 뇌에 전극을 삽입한 환자 87명을 대상으로 2012년부터 2025년까지 실험을 진행했다. 환자 뇌에 직접 미세한 전류를 흘려보내 어떤 감각이 나타나는지 살펴보고, 뇌의 각 영역이 주고받는 신경 신호도 분석했다.
 ◇뇌 속 작은 섬에 숨겨진 ‘감각 지도’
 섬엽은 대뇌 표면의 주름 아래 깊숙이 숨어 있는 뇌 영역이다. 주변의 뇌 조직에 둘러싸여 섬처럼 자리 잡고 있어 이런 이름이 붙었다. 과학계는 오래전부터 섬엽이 몸과 마음을 연결하는 핵심 영역일 것이라고 추정했다. 하지만 직접 연구하기가 어려워 주로 자기공명영상(MRI) 등을 이용해 특정 감각을 느낄 때 어느 부위가 활성화되는지를 관찰했다. 이번에는 뇌를 직접 자극해 실제 어떤 감각이 나타나는지 확인한 것이다.
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 <img alt="뇌 속 '섬엽' 감각 지도./GPT" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/22/chosun/20261022145619345zgou.jpg" data-org-width="1448" dmcf-mid="GSMkZKsAHw" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/22/chosun/20261022145619345zgou.jpg" width="658">
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 뇌 속 '섬엽' 감각 지도./GPT
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 연구 결과, 섬엽은 기능에 따라 크게 네 영역으로 구분되는 것으로 확인됐다. 뒤쪽 위에 있는 첫 번째 영역은 통증, 온도, 피부 감각을 처리했다. 위치마다 반응하는 신체 부위도 달랐는데, 자극하면 팔이나 다리 등 대응하는 신체에서 통증이나 열감, 저림 등이 나타났다. 뒤쪽 아래에 있는 두 번째 영역은 여러 신체 부위에서 전달되는 감각 정보를 함께 처리하는 것으로 나타났다.
 세 번째 영역은 몸 안쪽의 감각과 관련이 있었다. 섬엽의 가운데에서 앞쪽으로 이어지는 부위에 전기 자극을 가하면 환자들은 속이 메스껍거나 가슴이 꽉 찬 듯한 느낌, 압박감 등을 호소했다. 이 영역은 불안과 관련된 신체 감각에도 관여하는 것으로 분석됐다.
 네 번째 영역인 섬엽의 맨 앞쪽은 전기 자극을 가해도 참가자들은 별다른 신체 반응을 느끼지 못했다. 하지만 여러 정보 가운데 중요한 것을 골라 집중하거나 행동 방식을 바꿔야 하는 과제를 수행할 때는 신경세포의 활동이 활발해졌다.
 연구진이 신경 신호 흐름을 분석한 결과, 이 영역은 다른 부위로부터 신호를 받기보다 보내는 방향의 연결이 더 강했다. 생각과 감정을 처리하는 다른 뇌 영역들과도 긴밀하게 연결돼 있었다. 뇌가 몸에서 전달되는 감각을 수동적으로 받아들이기만 하는 게 아니라, 생각이나 감정에 따라 해석하는 방식에 영향을 미칠 수 있는 것으로 추정됐다.
 ◇공감·중독에도 관여…신경·정신 질환 치료 실마리 될까
 섬엽이 주목받기 시작한 것은 20여 년 전부터다. 2002년 미국 신경과학자 버드 크레이그는 섬엽이 심장박동이나 배고픔처럼 몸 안에서 일어나는 변화를 감지하는 핵심 영역이라는 이론을 제시했다. 그 이후 섬엽은 신체 감각부터 공감, 중독, 주의력까지 다양한 기능과 관련됐다는 연구가 이어졌다. 자신이 직접 통증을 느낄 때와 사랑하는 사람의 고통을 지켜볼 때 섬엽의 비슷한 부위가 활성화됐다는 연구, 섬엽이 손상된 흡연자는 흡연 욕구가 사라졌다는 연구 등이 대표적이다. 하지만 어떤 기능이 어떻게 일어나는지는 명확하지 않았다.
 이번 연구는 섬엽의 기능에 따라 구체적으로 영역을 나누고, 이들 사이의 신호 전달 경로까지 분석해 몸과 마음이 연결되는 방식을 보다 구체적으로 보여줬다는 평가를 받는다. 연구진은 특히 몸이 회복된 후에도 이어지는 만성 통증이나 정신적 불안이 신체적 불편으로 이어지는 불안 장애를 이해할 실마리를 찾을 수 있을 것으로 기대한다. 연구진은 이 같은 신경·정신 질환 환자들의 섬엽이 다른 사람들과 어떻게 다른지 살펴보는 후속 연구를 추진할 계획이다.
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