미주신경의 비밀이 밝혀지다 : 창조 설계-인간 [한국창조과학회 자료실]

미디어위원회

창조설계-사람

2023-10-31

미주신경의 비밀이 밝혀지다

(Secrets of the Vagus Nerve Revealed)

by Jerry Bergman, PhD

미주신경은 건강에 있어 매우 중요한 신경으로 밝혀지고 있다.

새로운 연구는 언제나 인체의 설계와 복잡성을 이해하는 데 새로운 장을 열어준다.

연구를 통해 인체의 설계와 복잡성이 더욱 많이 밝혀지면서, 진화의 가능성은 더욱 낮아지고 있다. 미주신경도 마찬가지이다.

미주신경(vagus nerve)의 기능에 대한 최초의 증거는 2,000년 전 고대 로마의 의사 갈렌(Galen)이 실수로 돼지의 신경을 절단하여 돼지의 비명 소리는 멈추었지만, 꿈틀거림은 멈추지 않은 것으로 거슬러 올라간다. 갈렌은 뇌에서 성대로 신호를 전달하는 미주신경의 가지는 절단했지만, 꿈틀거림과 몸부림을 유발하는 신경은 절단하지 않았다는 사실을 알게 되었다. 그 후 2,000년 동안 우리는 이 신경에 대해 많은 것을 배웠다. 한 가지는 이 신경의 다양한 생리적 기능에 대해 알아야 할 것들이 더 많이 있다는 사실이다.

미주신경은 어떤 신경인가?

미주신경은 우리 몸에서 가장 길고 가장 중요한 뇌신경이다. 미주신경 다발의 신경 섬유는 뇌간에서 시작하여 목의 양 측면을 따라 내려가는 두 개의 경로로 나뉜다. 그런 다음 두 가지(branches)가 심장에서 다시 합쳐져, 소화관(gut)과 대부분의 다른 기관으로 내려간다. 이는 뇌와 대부분의 중요한 기관을 연결하는 주요 감각 고속도로이다(그림 1 참조). 소화관을 통과하는 음식물의 움직임부터 심장의 꾸준한 박동에 이르기까지, 모든 것을 조절하는 데 도움이 된다. 또한 기침, 재채기, 삼키기, 구토를 포함한 특정 반사작용을 제어한다. 새로운 연구에 따르면, 미주신경은 이전에 믿고 있었던 것보다 훨씬 더 복잡하다는 사실이 밝혀졌다.

현재 연구의 목표는 그 경로를 따라 약 160,000개의 신경 섬유들에 대한 상세한 지도를 만드는 것이다. 연구자들은 이 목표를 달성하면 "의학에 혁명을 일으킬 것"이라는 결론을 내렸다[1].

.미주신경(라틴어로 vagus는 wandering(방랑), rambling(산책)). 위의 그림에서 볼 수 있듯이 몸통 전체를 돌아다니기 때문에 그러한 이름이 붙여졌다. <From National Institutes of Health>

2,000년 전에 발견된 신경에 새로운 관심이 쏠리는 이유는 무엇인가?

최근 연구에 따르면, 미주신경의 역할은 이전에 알려진 것보다 훨씬 더 광범위한 과정의 중심에 있는 것으로 밝혀졌다. 미주신경은 장기 기능을 모니터링하는 것 외에도, 얼굴 표정을 식별하고, 기분을 조절하는 데에도 도움이 된다.

가장 중요한 것은 연구자들이 관절염, 심장병, 파킨슨병과 같은 질환에서 때때로 만연하는 면역반응인 염증을 어떻게 조절하는지 이해하기 시작했다는 점이다. 미주신경은 뇌와 위장관 사이를 연결하고 있어서, 정서적 감정이 위장관의 이상을 유발할 수 있는 이유도 바로 이 때문이다. 또한 미주신경은 구심성 섬유(즉, 중추신경계로 이어지는 신경)를 통해 내부 장기의 상태에 대한 정보를 뇌로 보낸다.

미주신경 자극기(vagus nerve stimulators)는 전기를 사용하여 간질, 우울증, 편두통, 비만에 이르는 다양한 질환을 치료한다. 연구자들은 미주신경의 설계를 풀기 위한 노력을 통해, 각 가지(branches)들을 매핑하고, 심지어 존재하지 않았던 새로운 특수 세포 유형을 발견할 수 있게 되었다. 이러한 통찰력은 의사가 염증을 조절하는 데 도움이 될 뿐만 아니라, 완전히 새로운 치료 프로그램을 개발할 수 있게 한다.[2].

미주신경 자극기를 사용한 성공 사례

1980년대 후반, 미주신경 자극기를 이식하면, 약물-내성 간질(drug-resistant epilepsy)의 발작을 줄이거나, 심지어 없앨 수 있다는 사실이 입증됐었다. 이 자극기는 가슴 피부 아래에 이식하는 포커 칩(poker chip) 크기의 펄스 발생기를 사용한다. 펄스 발생기는 미주신경을 감싸는 커프(cuff)에 와이어를 통해 전기 자극을 보낸다.[3] 치료-저항성 우울증에 대한 유사한 이식형 장치를 사용하면, 이전에 4가지 이상의 다른 치료를 시도했지만 성공하지 못했던 환자의 약 40%가 증상이 완화되었다[4].

또 다른 예로는, 비만 치료를 위해 이식형 장치를 사용한 경우, 이 장치를 사용한 사람들은 대조군보다 과체중이 약 8% 더 감소했다.[5] 가장 최근에는 FDA에서 뇌졸중 후 상체 운동 회복을 위한 자극기를 승인했다. 연구에 따르면, 자극기는 혈압을 조절하고, 혈당 수치를 낮추는 데도 사용할 수 있다고 한다.

염증을 완화시키는 미주신경의 능력은 특수 뉴런이 사이토카인(cytokines)을 감지하고, 이에 반응하여 뇌로 신호를 보낼 때 촉발된다. 이러한 신호는 비장(spleen)이 백혈구 분비를 시작하도록 시발(trigger)한다. 이 발견은 전극 자극기가 류마티스 관절염을 유발하는 염증을 차단할 수 있음을 나타낸다.[6] 한 연구에 따르면, 환자의 70%가 류마티스 관절염 증상이 최소 20% 감소했으며, 거의 절반은 50%가 개선되었다.[7].

미주신경의 설계

미주신경은 운동 기능, 감각 기능, 구심성 뉴런(afferent neurons, 피부와 다른 기관의 감각 수용체에서 중추신경계(뇌와 척수)로 정보를 전달하는 뉴런)을 모두 포함하고 있다. 또한 원심성 뉴런(efferent neurons, 중추신경계에서 근육과 신체 샘들로 운동 정보를 전달하는 뉴런)도 포함되어 있다. 신경의 구조는 복잡하며 160,000개 이상의 섬유들로 이루어져 있다.

우측과 좌측 미주신경은 부교감 신경계의 주요 신경 구성 요소이다. 미주신경은 소화, 심박수 및 면역계를 포함한 비자발적 신체 기능을 제어한다. 미주신경을 통한 부교감 신경계는 스트레스 반응에 대한 균형을 맞추는 역할을 한다. 이는 우리가 진정하고, 긴장을 풀고, 더 사교적이 되도록 도와준다. 최적의 기능은 신체적, 정신적 건강을 위해 필수적이다.

*또 하나의 소식(9/27/2023) : 오클랜드 대학 연구자들은 미주신경이 운동 중에 활성화된다고 보고했다. 이는 미주신경이 주로 부교감 신경계의 '휴식과 소화' 기능을 지배한다는 이전의 가정을 뒤집는 결과이다. "새로운 연구에 따르면 부교감 신경계와 교감 신경계가 운동 중에 함께 작용하여 심장이 더 열심히 그리고 더 빨리 펌프질을 할 수 있도록 도와준다." 연구 저자 중 한 명은 "규칙적인 운동이 미주신경의 활동을 개선하고 유익한 효과를 가져올 수 있다고 말할 수 있다"라고 말했다.

요약

미주신경을 이해하는 데 적용된 연구는 꾸준히 발견되고 있는, 인체 기관들의 설계, 독창적인 복잡성, 기관계들의 통합에 대한 증거를 보여주는 또 하나의 예인 것이다. 위에서 설명한 미주신경을 자극하는 치료법의 성공은 침술, 요가, 태극권, 냉수욕, 명상 등이 모두 호흡을 늦추고, 신체를 이완시키고, 진정시키는 이유일 수 있다. 이러한 호흡 둔화(천천히 호흡하는 것)는 미주신경을 따라 이동하는 특정 신호에 영향을 미친다. 이러한 운동은 미주신경 활동을 나타내는 미주신경의 전기적 활동의 척도인 미주신경 긴장도(vagal tone)를 개선하는 기능을 할 수 있다.

전기 자극이 특정 상태 또는 질병이 아닌 정상적인 상태를 개선할 수 있다는 사실은 신체의 일부 부적응이 건강 문제를 일으키고 있음을 나타낸다. 이러한 경우 건강 문제는 신체 설계 때문이 아니라, 식습관, 정서적, 또는 환경적 스트레스와 같은 외부 요인으로 인한 것이다.

이 연구를 통해 얻은 지식의 증가는 인체가 어떻게 잘 설계되었는지, 어쩌면 "과도하게 설계"되었는지를 이해하는 데 도움이 된다. 위에서 설명한 몇 가지 연구 프로그램에서 알 수 있듯이, 미주신경 연구자들이 미주신경 전체를 지도화하기 위해 미국국립보건원(NIH)의 지원을 받아 3년간 670만 달러 규모의 프로젝트에 착수한 이유 중 하나가 바로 이러한 발견들 때문이다. 여기에는 미주신경의 구불구불한 경로를 따라 160,000개의 섬유를 하나하나 식별하고 그 위치를 추적하는 작업이 포함된다.

References

[1] Wade, Grace. 2023. Unraveling the secrets of the vagus nerve will revolutionize medicine. New Scientist, August 22.

[2] Breit, Sigrid. 2018. Frontier Psychiatry, Volume 9. Section on Psychological Therapy and Psychosomatics, March 13.

[3] Pinrey, J., and J. Dean. 1990. Prevention of intractable partial seizures by intermittent vagal stimulation in humans: preliminary results. Epilepsia 31 (Suppl. 2):S40-43. doi: 10.1111/j.1528-1157.1990.tb05848.x.

[4] Reardon, J., et al. 2006. Vagus nerve stimulation (VNS) and treatment of depression: To the brainstem and beyond. Psychiatry 3(5):54-63.

[5] Badran, Bashar W.,, and Christopher W. Austelle. 2022. The future Is noninvasive: A brief review of the evolution and clinical utility of vagus nerve stimulation. Focus [an American Psychiatric Association (ASA) publication]20(1):3-7, January 25. Doi: 10.1176/appi.focus.20210023.

[6] Wade, Grace. 2023. Vagus nerve receptors may be key to controlling inflammation. NewScientist, January 18. https://www.newscientist.com/article/2355262-vagus-nerve-receptors-may-be-key-to-controlling-inflammation/.

[7] Koopman, Frieda A., et al. 2016. Vagus nerve stimulation inhibits cytokine production and attenuates disease severity in rheumatoid arthritis.. The Proceedings of the National Academy of Sciences 113(29):8284-8289, July 5.

*참조 : 인간의 뉴런에서 새로운 기능의 발견

https://creation.kr/Human/?idx=15464053&bmode=view

뇌에서 노폐물 처리 시스템이 발견되었다 : 제4의 뇌막인 SLYM의 발견.

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