우울증의 신경과학을 본격적으로 들여다보기 전에 뇌에 관한 기초적인 사항부터 이야기해보자.

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 사람의 뇌는 작은 신경세포인 뉴런 수십억 개로 이루어져 있다. 뉴런은 수십억 개의 작은 마이크로칩처럼 뇌에 컴퓨터 능력을 제공한다.

  이 뉴런은 전선과 같은 기능을 하는 긴 가지(가지돌기)에 전기 신호를 흘려보냄으로써 서로 끊임없이 대화를 주고받는다. 전기 신호가 가지 끝에 도달하면 신경전달물질(neurotransmitter)이라는 화학 신호를 뿜어내는데, 신경전달 물질은 뉴런과 뉴런 사이의 공간, 즉 시냅스로 흘러들어가 다음 뉴런에 달라붙음으로써 정보를 전달한다.

  그러니까 뇌는 전기 신호를 내보내고 그 신호를 의사소통용 화학 신호로 바꾸어 전달하는 수십억 개의 뉴런 집합체라고 말할 수 있다.

  각각의 전기 신호와 그 결과 방출되는 신경전달물질의 작용은 다음 뉴런에게 해야 할 행동을 지시하는 명령이 아니다. 그보다는 다음 뉴런이 무엇을 해야 한다고 의견을 내는 '투표'에 가깝다. 전체 활동 패턴은 대통령 선거와 비슷하다. 누가 대통령이 되어야 할지를 두고 모두 투표하고 그에 따라 이쪽이든 저쪽이든 국가가 나아갈 방향이 결정된다. 중요한 경합주 몇 곳에서 아주 적은 백분율로라도 득표수가 바뀌면, 나라 전체가 나아갈 방향이 극적으로 변한다.

  뇌도 마찬가지다.

​  몇 가지 중요한 영역에서 뉴런이 발화하는 비율이 바뀌면 전체 뇌의 활​동 패턴에 영향을 미치는 것이다.

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  서로 연결된 뉴런이 수십억 개라니 혼란스럽게 들릴지도 모르지만, 뉴런은 뇌의 작은 영역들에 나뉘어 각자 무리를 지으며 아주 구체적인 방식으로 조직되어 있다. 어떤 영역들은 뇌의 표면 쪽, 곧 피질(cortex)에 위치한다.

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  '표면'이란 말이 오해를 일으킬 수 있는데, 뇌는 주름져 있기 때문에 피질 영역 중에도 사실 꽤 깊이 들어간 부분들이 있다.

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 물론 이보다 훨씬 더 깊은 곳에는 ​피질하 영역(subcortical region)​이 있다. 이 부위는 진화상 피질보다 훨씬 더 오래된 것이다.

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 각 영역에 있는 뉴런들은 서로 대화를 나눌 뿐 아니라 뇌 전체에 퍼져 있는 다른 영역들과도 대화를 나눈다. 이렇게 서로 의사소통하는 뉴런들의 네트워크를 ​신경 회로(neural circuit)라고 한다. ​우리 뇌는 모두가 서로 연결된 일련의 작은 컴퓨터들처럼 작동한다.

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 머리말에서 말했듯이 수십 가지의 다양한 회로가 우리 삶을 통제한다. 이 회로 중 다수는 서로 중첩되는 동일한 뇌 영역들에 기반을 두며, 이 모든 다양한 회로가 서로 영향을 주고 받는다. 우울하거나 행복하거나 배가 고프거나 성적인 흥분을 느낀다면 그것은 이 전체 회로 무리가 서로에게 영향력을 행사한 결과다.

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-[우울할 땐 뇌과학], 앨릭스 코브 저-

한 도시를 가로지르는 교통 흐름은 복잡하고 역동적이어서 때로는 이해할 수 없을 만큼 꽉 막히기도 하고 때로는 혼잡한 시간대인데 술술 빠지기도 한다. 주식시장이나 더 큰 경제 단위도 이와 유사한 패턴을 따르며 날씨, 심지어 대중문화도 이 패턴을 따른다. 수학적으로 볼 때 이렇게 복잡하고 역동적인 시스템들 사이에는 여러 유사점이 있다.

교통 정체든, 토네이도든, 경기 불황이든, 회복이든, 바이러스처럼 확산되는 트윗이든, 짧고 강렬하게 지나가는 유행이든 시스템 전체가 하강나선이나 상승나선 같은 통제할 수 없는 어떤 패턴에 꼼짝없이 사로잡힐 가능성이 있다는 점도 유사점 중 하나다.

그렇다면 오클라호마에는 토네이도가 나타나는데 뉴욕에는 나타나지 않는 이유가 뭘까?

오클라호마는 조건이 딱 맞아떨어지기 때문이다.

평평한 지형, 기온 변화, 습도, 풍향, 풍속에 이르기까지.

그렇다고 오클라호마에 잘못된 점이 있는 것은 아니다.

뇌의 경우도 똑같다. 우울증 상태일 때도 뇌 자체에 근본적으로 잘못된 점이 있는 것은 아니다. 단순히 특정 신경 회로가 우울 패턴으로 가도록 맞춰졌을 뿐이다. 그것은 뇌가 스트레스, 계획 세우기, 습관, 의사결정 등 여러가지 일을 처리하는 방식 그리고 그 일들을 담당하는 회로 사이의 역동적인 상호작용과 관계가 있다. 일단 이런 패턴이 형성되면 뇌 전체에서 하강나선으로 향하는 수십 가지 작은 변화가 잇따라 일어난다.

다행스러운 사실은 뇌와 같은 복잡계(complex system)에서는 아주 작은 변화가 때로는 큰 효과를 불러온다는 점이다.

신호등의 정지 신호 타이밍을 바꾸는 것만으로 교통 정체를 유발하거나 예방할 수 있듯. 유투브에 게시된 어떤 동영상이 단 하나의 트윗으로 순식간에 확산될 수 있듯. 때로는 뇌 회로를 하나 조정하는 것만으로도 우울증을 개선하는 방향으로 전환이 촉발될 수 있다.

수십 년간 축적된 과학 연구 결과가 다양한 뇌 회로를 바로잡고 여러 신경화학물질 수치를 조절하며 심지어 새로운 뇌 세포를 만드는 방법까지 알려주고 있으니 우리는 얼마나 운이 좋은가.

-[우울할 땐 뇌과학], 앨릭스 코브 저-

※ 모든 이미지는 구글에서 가져왔습니다.