세로토닌은 당신에게 정말로 유익할까요? 자극(stimulation) 및 고갈(depletion)에 의한 다양한 효과

The day started early for the attendees of this symposium; not only because it started at 8 am, but because the clocks were shifted forwards by 1 hour in the night. Those who had remembered that fact and made it to the conference centre on time were rewarded with a stimulating set of presentations looking at some of the preclinical and clinical data on the relevance of serotonin to psychiatric disease and its treatment.

이번 심포지엄 참석자들의 하루는 일찍 시작되었습니다. 단순히 아침 8시에 일정이 시작되었다는 것 뿐만 아니라 (서머타임의 시작으로) 밤중에 시계가 한 시간 앞당겨졌기 때문입니다. 그 사실을 알고 제 시간에 회의장에 도착한 사람들은 세로토닌과 정신질환의 관련성과 그 치료에 대한 일부 임상∙전임상 데이터를 검토하는 흥미진진한 프레젠테이션을 보며 의미있는 시간을 보냈습니다.

I can’t stop pushing this button

버튼 누르기를 멈출 수가 없어요

First up was Professor Trevor Robbins of the University of Cambridge in the UK. He highlighted some of the effects of serotonin depletion in humans and animal models. In behavioural inhibition tasks, depletion of serotonin increased impulsivity when subjects (animals or human) were having to wait to make a response and inhibiting behaviour during that waiting period. Increased impulsivity as a result of serotonin depletion was also shown when subjects were confronted with a punishing stimulus – they were much more likely to respond to stimuli associated with punishment than in the non-depleted state.

첫 발표자는 영국 케임브리지대학교의 Trevor Robbins 교수였습니다. Robbins 교수는 임상시험 및 동물 모델에서 관찰되는 세로토닌 고갈에 의한 영향에 대하여 강조했습니다. 행동억제 시험에서 시험대상자 또는 동물이 반응을 보이지 않고 참고 기다려야 하는 경우 그리고 이런 기다림 동안 행동을 억제하는 경우, 세로토닌의 고갈은 충동성(impulsivity)을 증대시켰습니다.세로토닌 고갈로 인한 충동성의 증가는 시험대상자 또는 동물들이 처벌 자극(punishing stimulus)에 직면했을 때에도 나타났습니다. 이들은 세로토닌이 충분한 상태에 비해 세로토닌이 부족할 때 처벌과 관련된 자극에 훨씬 더 높은 반응성을 보였습니다.

In addition to these effects on impulsivity, serotonin depletion led to apparently compulsive effects in tasks where subjects were required to reverse learned behaviour, meaning that subjects tended to perseverate in responding to a previously rewarded response, rather than switching to the new correct response. Importantly, these results have been replicated in both humans and animal models, providing a robustness to these findings and increasing their applicability to psychiatric disorders.

세로토닌의 고갈은 위와 같은 충동성에 대한 영향 이외에도, 시험대상자 또는 동물들이 학습된 행동과 반대로 행동해야 하는 (reverse learned behavior) 시험에서 강박적인(compulsive) 행동양상을 야기하기도 했는데, 세로토닌이 부족한 경우 새롭고 올바른 반응으로 전환하기보다 이전의 보상적 반응에 상응하는 행동을 지속적으로 반복하는 경향을 보였습니다. 중요한 것은, 이러한 결과가 인간과 동물 모델 모두에서 나타났으며, 세로토닌과 행동의 관련성이 타당하게 입증되며 정신질환에 대한 적용성 또한 증가했다는 점입니다.

Free your mind

마음의 여유를 가지세요.

Dr Rainer Krähenmann of the University of Zurich discussed the evidence that is available from studies of hallucinogens. The serotonergic agents are thought to act at the 5HT2A receptor, and, despite different chemical structures, they all produce similar subjective effects. Studies between the 1950s and 1970s on the effects of hallucinogens in so-called psycholytic therapy – mind-loosening therapy to facilitate psychotherapy – showed marked improvements in patients’ symptoms of depression and anxiety. More recently, the focus of hallucinogen testing has been on the negative emotional bias that patients with depression show.

취리히 대학교의 Rainer Krähenmann 박사는 환각제(hallucinogens)에 대한 연구들에서 검증된 근거를 검토했습니다. 세로토닌계 약물들(serotonergic agents)은 5HT2A 수용체에서 작용하는 것으로 생각되며, 화학 구조의 차이에도 불구하고 그 작동제들은 모두가 비슷한 자각 효과(subjective effects)를 일으킵니다. 1950년대부터 1970년대에 이루어진 연구들에 따르면, 심리치료(psychotherapy)의 원활한 진행을 위해 긴장을 풀어주는(mind-loosening) 치료법인 이른바 정신치료(psycholytic therapy)에서 환각제를  사용한 경우 환자들의 우울증 및 불안장애 증상이 현저하게 호전된 것으로 나타났습니다. 최근의 환각제 시험은 우울증 환자들이 보이는 부정적인 정서 편향(emotional bias)에 초점을 맞춰 진행되었습니다.

This is related to hyperactivity in the amygdala and anterior cingulate cortex, which can be reduced by antidepressant medication, leading to a reduction in the symptoms of depression. Psilocybin produced a reduction in reactivity of the amygdala to negative emotional stimuli, and an increase in positive mood state. Both of these features seem to needed to induce a treatment response and remission from depression. Dr Krähenmann proposed, therefore, that these hallucinogens may have a place, in the future, as in the past, in the treatment of depression and anxiety.

이는 편도체(amygdala) 및 전방 대상 피질(anterior cingulate cortex)의 과다활성(hyperactivity)과 관련이 있는데, 항우울제는 이러한 과다활성을 완화시켜 우울증 증상을 줄일 수 있습니다. 실로시빈(psilocybin)은 부정적 정서 자극에 대한 편도체의 반응성을 감소시키고, 긍정적인 기분 상태를 증가시켰습니다. 치료 반응과 우울증 관해(remission)를 유도하기 위해서는 위 두 가지 특징 모두 필요한 것 같습니다. 그에 따라 Krähenmann 박사는 환각제가 과거에 그랬듯이, 앞으로도 우울증 및 불안장애 치료제로 자리잡을 수 있다는 의견을 제시했습니다.

I don’t want to play with you

당신과 어울리고 싶지 않아요; 사회적 배제와의 연관성

A deficit in social cognition is one of the core symptoms of many psychiatric disorders, but there is currently no effective treatments for this condition, said Dr Katrin Preller, of the University of Zurich. Dr Preller reported results of their study from Zurich, in which the effects of psilocybin on social cognition and empathy were tested in healthy volunteers. Exclusion from a simple online game led to activation of the anterior cingulate cortex, a region associated with the so-called ‘social pain signal’. This pain signal is increased in patients with psychiatric disorders such as depression.

취리히대학교의 Katrin Preller 박사에 따르면, 사회적 인지기능의 결함은 대부분의 정신질환에서 나타나는 주요 증상들 중 하나이지만, 현재 그에 대한 효과적 치료법은 없습니다. Preller 박사는 취리히에서 건강한 지원자들을 대상으로 한 연구에서 사회적 인지기능과 공감능력에 대한 실로시빈의 효과를 검증하고 그 결과를 보고했습니다. 간단한 온라인 게임에서 거부당한 피험자는, 이른바 ‘사회적 통증 신호(social pain signal)’와 관련된 부위인 전방 대상 피질의 활성을 보였습니다. 이러한 통증 신호는 우울증과 같은 정신질환이 있는 환자에서 증가합니다.

When they were given psilocybin, the test volunteers reported that they felt less socially excluded, and the social pain signal in the cingulate was attenuated. On the other hand, psilocybin increased these participants’ emotional empathy. Dr Peller concluded that the serotonergic system, specifically the 5HT1A and -2A receptors may play a role in normalising the exaggerated negative response to social exclusion and the deficits in empathy that are seen in patients depression. This information may point to new pharmacological targets for the treatment of psychiatric disorders.

실로시빈을 복용한 시험 자원자들은 사회적으로 소외되었다는 느낌을 덜 받은 것으로 보고했으며, 대상 피질에서 사회적 통증 신호는 약화되었습니다. 한편, 실로시빈은 시험 참가자들의 정서적 공감능력을 증가시키는 작용을 했습니다. Peller 박사는 세로토닌 작용계, 특히 5HT1A 및 5HT2A 수용체가 우울증 환자들에서 나타나는 사회적 배제에 대한 과장된 부정적 반응 및 공감능력 부족의 정상화에 기여할 수 있다는 결론을 내렸습니다. 이와 같은 정보는 정신질환 치료의 새로운 약물학적 표적을 가리키는 것일 수 있습니다.

Stimulating a response

반응의 촉진

Further targets for treatment approaches were proposed by Prof Rupert Lanzenberger from here in Vienna. He reported the results from two trials of different antidepressant treatments on serotonergic markers. In one study, greater availability of the serotonin transporter in terminal regions of the serotonergic system (such as limbic areas, the orbitofrontal cortex and anterior cingulate cortex) was associated with better antidepressant outcomes on the Hamilton Depression scale following SSRI treatment.

오스트리아 빈의 Rupert Lanzenberger 교수는 새로운 치료표적들을 제안했습니다. Lanzenberger 교수는 각기 다른 항우울제를 사용하여 세로토닌 마커에 대한 두 차례의 시험을 실시하고 그 결과를 보고했습니다. 그 중 한 시험에서는, 세로토닌 작용계의 말단 부위(대뇌 변연계 영역, 안와전두 피질, 전방 대상 피질)에서 세로토닌 운반체(SERT)의 가용성이 커질수록 SSRI 치료 후 해밀턴 우울증 평가척도(Hamilton Depression scale)에 따른 우울증 치료 효과가 더 좋게 나타났습니다.

Similarly electroconvulsive therapy produced a reduction in the Hamilton Depression scale and a reduction in 5HT1A receptor binding that was most pronounced in the anterior cingulate cortex, the orbitofrontal cortex, and limbic areas associated with depression. Thus, these two different treatments appeared to have a common target of the serotonergic system.  In discussing these results, Prof Lanzenberger stressed the need to interpret the data on serotonergic effects in depression not just in terms of changes in neurotransmission in particular brain areas or at particular receptors, but to think in terms of changes in integrated networks of neural activation.

전기충격 요법의 실시 후에도 비슷한 결과가 보고되었습니다. 해밀턴 우울증 평가척도에 따른 점수가 감소하였고, 우울증과 연관된 전방 대상 피질과 안와전두 피질(orbitofrontal cortex) 및 대뇌 변연계 영역(limbic areas)에서 5HT1A 수용체 결합의 저하가 가장 두드러지게 나타났습니다. 따라서 위 두 가지  치료방법은 세로토닌 작용계의 공통 표적을 가진 것으로 보였습니다. 이러한 결과를 고찰하는 데 있어, Lanzenberger 교수는 세로토닌의 항우울 효과에 관한 데이터를 뇌의 특정 영역이나 특정 수용체에서 신경전달의 변화라는 측면에서만 해석할 것이 아니라, 신경 활성화 통합 네트워크의 변화라는 측면에서도 생각해볼 필요성이 있음을 강조했습니다.

본 자료는 Global Lundbeck 의학부에서 선별한 학술대회 콘텐츠이며, 한국룬드벡의 의견과 다를 수 있습니다

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