기본 콘텐츠로 건너뛰기

1953 년 이후 아무것도 기억하지 못한 사나이 - H.M 의 비극


  의학사에서 매우 유명한 환자의 케이스들이 있는데 H.M 이란 이니셜로 알려진 (개인 정보를 보호하기 위한 것) 헨리 구스타프 몰라이슨 (Henry Gustav Molaison (February 26, 1926 -- December 2, 2008)) 는 특히 기억이 어떻게 형성되는지 중대한 정보를 알려준 환자였습니다. 다만 그의 개인적인 이야기는 비극이었습니다.


 1926 년 태어난 헨리 몰라이슨은 7살 겪은 자전거 사고 이후 아주 심각한 뇌전증 (epilepsy - 과거에 간질이라는 명칭으로 알려진 질환으로 주기적인 발작을 일으키는 질환) 으로 고통 받았습니다. 1953 년, 그가 27 세 일때 헨리는 윌리엄 스콧빌 박사 (William Beecher Scoville) 에게 치료를 받았는데, 이 때 스콧빌 박사는 매우 급진적인 치료법을 생각했습니다. 


 그것은 환자의 뇌전증의 주된 원인 부위라고 생각되는 해마 (Hippocampus) 및 양측 medial temporal lobe (MTLs) 를 절제하기로 한 것입니다. 사실 이것이 어떤 결과를 가져올지 확실치 않았지만 환자의 뇌전증 발작이 매우 심해서 다른 선택이 없다고 생각한 스콧빌 박사는 수술을 제안했고 결국 헨리 몰라이슨은 1953 년 8월 25일 수술을 받았습니다. 이 수술에서 몰라이슨은 MTLs 및 양측 해마와 그 인접 구조물을 대부분을 제거 받았습니다. (anterior two thirds of his hippocampi, parahippocampal cortices, entorhinal cortices, piriform cortices, and amygdalae)


 이 수술로 다행히 심각한 뇌전증 발작은 멈췄지만 더 심각한 문제가 발생했는데 그것은 환자가 수술 이후에 일어난 일을 기억하지 못했다는 것입니다. 헨리 몰라이슨은 수술 이후 일어난 일에 대한 장기 기억을 형성하지 못했는데 이것은 해마가 기억 형성에 중요한 역할을 한다는 첫번째 증거로 널리 연구되었습니다. 환자 개인에게는 물론 비극이었지만 - 일단 심각한 뇌전증도 비극이지만 이후 기억을 저장하는 능력을 잃어서 평생 보호를 받으며 살았던 것도 비극 - 뇌신경 과학 발전에는 지대한 공헌을 한 셈이었습니다. 


 과학자들은 헨리 몰라이슨의 케이스를 집중 연구해서 사실 기억에는 몇가지 종류가 있다는 것을 알아냈습니다. 환자가 주로 장애를 일으키는 것은 외현 기억 (explicit memory - 어떤 특정 사건. 예를 들어 작년에 해외 여행을 갔다든지 어제 아침에 뭘 먹었는지 기억하는 것) 이었습니다. 그는 평생 1953 년 이전에 있었던 일만 기억해 낼 수 있었으며 이후에 발생한 일은 아무것도 장기간 기억하지 못한채로 2008 년까지 살다가 세상을 떠났습니다. (즉 진행성 기억상실증 anterograde amnesia. 다만 환자는 실제로 수술 전 1-2 년 사이 일을 기억하는데도 약간 장애를 겪었음. ) 






 그러나 헨리 몰라이슨의 작업 기억 (working memory, 현재 주의를 기울여 의식하는 기억. 단기 기억 short term memory 와 비슷한 용어)과 절차 기억 (procedural memory - 어떤 기술을 연마하는 기억으로 자전거를 몰거나 운전을 하는 등의 절차를 기억하고 숙련되게 하는 것을 의마함) 에는 문제가 없었습니다.


 H.M 케이스는 기억이 어떻게 형성되는지에 대한 매우 드문 사례로써 아주 집중적으로 연구된 사례입니다. 2009 년 그의 뇌는 캘리포니아 대학 샌디에고 캠퍼스 (UC San Diego) 에서 보관되었으며 이후 연구를 위해서 2401 개의 작은 절편으로 나뉘어 조직 슬라이드로 보관되었습니다. 그리고 이 슬라이들을 다시 3D 로 재구성해 몰라이슨의 뇌에서 정확이 어떤 부분이 제거되었는지 분명하게 확인이 가능해졌습니다. 




(얇은 조직 슬라이드를 만드는 도중인 헨리 몰라이슨의 뇌  Image of the frozen brain at the level of the temporal lobes during the cutting procedure. Credit: Diego Mariscal) 



(각각의 슬라이드를 만드는 과정  Tissue sections mounted on glass slides before staining. Credit: Annese et al. )


 캘리포니아 대학 뇌 연구소의 Jacopo Annese 및 그의 동료 연구자들은 Nature Communications 에 이 3D reconstruction 결과를 발표했습니다. 이후 연구자들은 이 결과를 토대로 기억이 어떻게 형성되는지에 대한 연구를 계속해서 진행할 수 있을 것입니다. 


 H.M 케이스는 비록 헨리 몰라이슨이나 그를 치료한 윌리엄 스콧빌 박사 모두에게 불행한 사건이었지만 (스콧빌 박사는 이 일로 인해 큰 죄책감을 느꼈으며 1965 년에는 법정에 서기도 했음) 이와 같은 비극이 미래에 다른 환자들에게 도움이 될수 있다면 연구는 지속되었되어야 겠죠. 기억력이 어떻게 형성되는지에 대해서 우리의 이해가 깊어질 수록 알츠하이머 병과 같은 심각한 기억 및 인지 장애 질환을 치료할 수 있는 가능성도 높아질 것으로 기대합니다.



 참고 


 Journal Reference 

Jacopo Annese et al. Postmortem examination of patient H.M.'s brain based on histological sectioning and digital 3D reconstruction, Nature Communications 5, Article number: 3122 DOI: 10.1038/ncomms4122




   

댓글

이 블로그의 인기 게시물

렘 수면이 식이 패턴에 영향을 준다?

  ( Using a techniqu e called optogenetics, the activity of cells in the brain can be specifically suppressed with light pulses. Credit: Pascal Gugler / Insel Gruppe )  수면 중 빠른 안구 운동이 발생하는 렘 (REM) 수면은 아직도 그 기능이 완전히 밝혀지지 않았지만, 수면에서 매우 중요한 부분이라는 사실은 확실합니다. 렘 수면은 꿈과 관련이 깊으며 전체 수면 시간이 부족하지 않더라도 렘 수면 시간이 짧으면 다음날 집중력이 떨어지고 많이 피곤하게 됩니다. 아마도 렘 수면 시간 동안 여러 가지 기능과 작업이 이뤄짐을 시사하는 결과입니다.   베른 대학교 ( University of Bern )의 과학자들은 쥐를 이용한 동물 모델을 통해서 렘 수면이 식이 패턴에 미치는 영향을 조사했습니다. 연구팀은 렘 수면이 외측 시상하부 ( lateral hypothalamus)에 영향을 주어 식욕을 조절할 수 있다는 증거를 발견했습니다. 외측 시상하부는 모든 포유류에서 볼 수 있는 시상하부의 작은 핵으로 식욕을 조절하는데 중요한 역할을 하는 것으로 생각됩니다. 과거 과학자들은 렘 수면 동안 외측 시상하부가 활성화되는 것을 확인했지만, 렘 수면이 실제 식욕을 조절하는지에 대해서는 알지 못했습니다. 렘 수면 동안 외측 시상하부만 차단할 방법이 없었기 때문입니다.   연구팀은 빛으로 살아있는 세포를 조절하는 기술인 광유전학 (optogenetic) 방식으로 렘 수면 중인 쥐의 외측 시상하부 활동을 차단했습니다. 그 결과 쥐의 식욕이 저하되는 것을 확인할 수 있었습니다. 불과 하루 간 차단만으로도 4일 정도 효과가 지속될 정도로 식욕에 대한 영향이 컸습니다. 이는 렘 수면이 식욕을 적절하게 유지하는 데 도움을 준다는 점을 시사합니다.   사실 최근에 다이어트에 대한 수요가 폭발해서 ...

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...

비타민 D - 우울증 예방 효과는 없다

   다른 비타민과 마찬가지로 비타민 D는 사람이 살아가는데 반드시 필요한 비타민입니다. 비타민 D가 부족한 경우 뼈에 심각한 문제가 생길 수 있습니다. 그런데 한 가지 더 흥미로운 사실은 여러 질병에서 비타민 D 부족이 관찰된다는 것입니다. 예를 들어 우울증의 경우에도 비타민 D 부족이 보고된 바 있습니다. 일부 연구자들은 햇빛을 받아 생성되는 비타민 D 부족이 계절성 우울증 장애 (seasonal affective disorder)의 원인일지 모른다고 생각해왔습니다.   하지만 하버드 의대와 메사추세스 종합 병원(MGH)의 연구팀은 비타민 D3 (cholecalciferol) 보충제를 사용한 대규모 임상 시험에서 비타민 D 복용이 우울증 예방에 특별한 효과가 없다는 사실을 확인했습니다. 이 연구는 종합 비타민제 혹은 단독으로 사용되는 비타민 D 보충제가 질병 예방에 효과가 있는지를 알아보기 위한 것으로 평균 67세의 건강한 성인 남녀 18,353명을 대상으로 진행되었습니다. 연구 참여자들은 두 그룹으로 나뉘어 콜레칼시페롤 (비타민 D3) 2000 IU 혹은 위약을 받아 5년간 복용했습니다. 우울증의 정도는 8-item Patient Health Questionnaire depression scale [PHQ-8]로 측정했습니다.   이 연구에서는 분명한 비타민 D 결핍증이 있는 경우는 제외했는데, 의학적으로 보충이 필요한 정도의 결핍이라면 치료를 하는 게 맞지 위약을 5년이나 주는 것은 윤리적으로 문제가 있기 때문입니다. 따라서 연구의 목표는 비타민이 부족하지 않은 건강한 사람에서 비타민 보충제가 혹시 우울증 예방에 효과가 있는지를 알아보려는 것입니다.   연구 결과 실험군과 대조군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 없었습니다. 우울증 발생률은 두 그룹에서 별로 차이가 없었으며 연구 시작과 종료 시점에 그룹 내에서도 별 차이가 없었습니다. 따라서 비타민 D가 부족하지 않...