기초과학연구원(IBS) 뇌과학 이미징 연구단 우충완 부연구단장 연구팀은 서울대 최명환 교수, 미국 다트머스대 토어 웨이거 교수 연구팀과 공동으로 사람의 뇌 속 쾌락과 통증을 모두 느끼는 영역을 찾아냈다고 12일 밝혔다.

상반되는 감정인 통증과 쾌락은 일견 독립된 감정처럼 보이지만 서로 연결돼 있다. 일례로 통증은 쾌락을 줄이고, 쾌락은 통증을 감소시키는 등 상호작용을 한다.

뇌 영역에서 통증과 쾌락에 모두 반응하는 영역이 제안돼 왔지만, 주로 쥐 등 작은 동물에 대해서만 실험이 이뤄져 왔다.

연구팀은 사람을 대상으로 통증과 쾌락 자극을 준 뒤 기능적 자기공명영상(fMRI·혈류와 관련된 변화를 감지해 뇌 활동을 측정하는 기술) 검사를 통해 두 가지 경험에 모두 반응하는 뇌 속 공통 영역을 찾아냈다.

실험 참가자 58명에게 캡사이신 용액(통증)과 초콜릿 용액(쾌락)을 지속해 전달한 뒤 fMRI를 통해 뇌의 활동 패턴을 기록한 결과 뇌섬엽, 편도체, 전전두엽 피질 등 영역이 통증과 쾌락에 모두 반응하는 것으로 나타났다. 나아가 공통 영역의 뇌 활동 패턴을 분석, 감정의 부호(유쾌와 불쾌)와 강도(강함과 약함)의 정보를 읽어낼 수 있는 예측 모델을 개발했다.

우충완 부연구단장은 "통증과 쾌락에 관한 각각의 개별 연구는 있었지만, 개인 내에서 통증과 쾌락을 모두 유발해 비교한 연구는 거의 없었다"며 "만성 통증 환자에게 나타나는 우울증 등 연구에 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 '미국 국립과학원 회보'(PNAS) 지난 11일자 온라인판에 실렸다.