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사랑의 호르몬 옥시토신, 모성애, 오르가슴

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- 호르몬 : 옥시토신 - 사랑의 호르몬, 사랑, 애정

옥시토신은 사랑의 호르몬으로 잘 알려져 있다. 노스캐롤라이나 대학교 코트 페더센과 아더 프랭글은 1979년에 기념비적인 논문을 발표했는데 '처녀 쥐에게 옥시토신을 투여했더니 모성행동을 유발할 수 있었다'고 보고했다. 즉, 옥시토신을 투여 받은 처녀 쥐들이 둥지를 짓고, 낯모르는 새끼들을 핥거나 보듬어주고, 심지어 길을 잃은 남의 새끼들을 둥지로 데려다주기까지 했다는 것이다. 이후 다른 연구자는 초원들쥐에게는 일부일처제의 유지를 돕는다는 사실도 밝혀졌는데, 인간을 제외한 포유류에서 평생 동안 일부일처제를 유지하는 일은 매우 드물다. 이스라엘 바르일란 대학의 심리학자 루스 펠드먼 박사팀은 옥시토신 농도가 높을수록 엄마가 아이에게 쏟는 애정이 각별하며 행동과 정신 모두 유대감이 깊어지는 것을 발견했다. 아버지가 아이와 어울려 놀아줄 때도 옥시토신이 분비된다. 또 사랑에 빠졌을 때 옥시토신의 분비가 매우 높은 것으로 분석됐다. 그러나 그냥 뜻 없이 맺는 성 관계에서는 옥시토신과 감정적인 결속이 보고되지 않았다.
이런 옥시토신은 1900년대 초반에 발견되었는데 당시 생화학자들은 뇌하수체 후엽에서 분비되는 물질이 분만과 수유를 촉진한다는 것을 알게 되었다. 그래서 그리스어로  '빠른 분만'을 뜻하는 옥시토신이라고 이름 붙였다. 아이의 울음소리가 들리면 어머니의 몸에서는 옥시토신이 분비되기 시작하며 젖꼭지가 꼿꼿해지면서 젖을 먹일 채비가 된다. 옥시토신은 아이를 낳을 때 자궁을 수축하여 태아의 분만을 용이하게 하고 성생활에서도 중요한 역할을 한다. 옥시토신은 근육을 자극하고 신경을 예민하게 하여 여자들은 남자를 꼭 껴안고 싶은 충동에 사로잡히게 한다. 성적 흥분이 강렬할수록 옥시토신이 더 많이 분비되기 때문에 성교 도중에 쾌감은 더욱 증대된다. 여자들이 남자보다 국부보다는 전신으로, 한 번에 여러 차례 오르가슴을 느끼기 쉬운데 그 이유로 혈중의 높은 옥시토신의 농도를 꼽기도 한다.
옥시토신은 또한 출산 시 진통제의 기능으로 많이 분비된다. 그래서 간혹 분만 도중에 오르가슴처럼 짜릿한 쾌감을 느끼기 경우도 있다고 한다. 출산 전에는 불감증으로 고생하던 부인들이 아이를 낳은 뒤에 오르가슴을 더 쉽게 느끼기도 한다. 젖을 먹이는 동안에 강한 쾌감을 느끼는 경우도 있는데 이런 형상 등에 옥시토신이 작용했을 가능성이 높다. 옥시토신은 엄마가 아이를 낳고, 갓난아이를 포옹하고, 젖을 먹이고 키우는 것 등을 쾌감으로 보상하는 것이다. 생존과 번식에 유리한 행동에는 항상 보상이 있는데 이런 의미에서 모성애는 반드시 무조건적인 사랑은 아니다. 최소한의 생물학적인 보상은 있는 셈이다.
그런데 이런 모성애와 같은 복잡한 감정을 일으키는 기작도 생물학적으로는 간단하다. 탈억제이다. 옥시토신은 일시적으로 억제성 뉴런들의 활동을 억눌러 이로 인해 흥분성 세포들이 보다 강력하고 확실하게 반응할 수 있게 한다는 것이다. 처녀 쥐의 뇌에는 많은 억제성 뉴런이 작동하고 있는데 새끼의 울음소리와 옥시토신이 결합하면 이런 억제성 뉴런이 억제되어 흥분성 세포의 작용이 억제되지 않고 강력해진다. 그래서 정보의 통과능력을 거의 두 배로 늘어난다. 옥시토신은 '신호는 많이, 잡음은 적게' 만드는 것이다. 그래서 옥시토신은 뇌가 사회적으로 의미 있는 시각, 청각, 기타 자극에 강력하게 반응하게 함으로써, 사회적 상호작용 및 인식을 돕는 것이다. 그래서 쥐는 다른 쥐의 냄새를 인식하고 주의를 기울이게 되고, 사람의 경우에는 인간의 안면인식 능력을 향상시킨다고 한다. 또한 신뢰감도 높인다. 2005년 스위스 취리히대 경제학과의 에른스트 페르(Fehr) 교수는 '네이처'지에 옥시토신을 사람의 코에 뿌리면 상대에 대한 신뢰감이 높아진다는 연구결과를 발표했다. 남성 128명을 대상으로 투자게임을 진행했더니 옥시토신 냄새를 맡은 사람의 45%가 상대를 믿고 돈을 맡겼다. 냄새를 맡지 않은 사람에서는 그 비율이 21%에 그쳤다. 또 옥시토신은 기부 행위에도 영향을 미친다는 연구 결과도 있고 옥시토신을 흡입한 커플은 논쟁하면서 상대방 말을 끊고 비판하며 헐뜯는 등 지나친 행동을 훨씬 덜 한하고 대신 서로를 경청하고 때때로 미소를 띠는 등 애정이 담긴 행동을 더 오래 했다는 연구도 있다. 그래서 옥시토신은 개인의 기분을 좋게 하는 호르몬이라기보다 사회적인 기억에 도움을 주는 호르몬이라는 주장도 있다. 옥시토신으로 기억 체계를 활성화하면 좋은 방향이든 나쁜 방향이든 그 기억이 강화되고, 자기와 같은 그룹에 속한 사람에 대한 우호성이 증가된다.
하지만 옥시토신이라고 긍정적으로만 작용을 할 리가 없다. 옥시토신이 질투와 시기 등 부정적인 감정도 만든다는 연구 결과도 있다. 2009년 '생물정신의학(Biological Psychiatry)'에 소개된 논문에서 돈이 걸린 게임을 하게 하자 옥시토신 호르몬이 체내에서 작용할 때 다른 참가자보다 돈이 적은 사람은 질투와 시기의 감정을 느꼈다. 또 자기 돈이 남보다 많으면 내심 고소하게 여겼다. 그리고 옥시토신은 스트레스를 받는 상황에 처하면 오히려 불안증을 높이는 것으로 나타났다. 미국 노스웨스턴 대학의 연구팀은 생쥐를 세 그룹으로 나눠 옥시토신 분비량을 각각 다르게 했다. 공격적인 생쥐와 온순한 생쥐를 한 우리에 집어넣고 그 반응을 살피는 식으로 실험을 했는데, 옥시토신을 많이 분비하도록 한 생쥐들은 옥시토신 분비를 아예 막거나 정상적으로 분비하도록 한 생쥐들에 비해 공격적인 쥐에 대하여 눈에 띄게 불안과 공포증을 보였다. 불쾌한 상황에 처하면 사랑의 호르몬이 오히려 불안증을 키운 것이다.
옥시토신은 단순한 화학물질이다. 하지만 우리 몸에서 호르몬으로 작용할 때는 상황과 조건에 따라 놀랍도록 다양한 감정을 만들어 낸다. 그러니 우리의 감정은 몇 가지 화학물질에 의해서도 놀랍게 다양한 색을 가질 수 있는 것이다.


결혼하는 것은  판단력이 부족하기 때문이고,
결혼하지 않는 것은  결단력이 부족하기 때문이며,
이혼하는 것은 인내력이 부족하기 때문이고,
재혼하는 것은  기억력이 부족하기 때문이다."
<아내의 역사> 중에서..

북아메리카 대초원에 사는 들쥐(prairie vole)는 부부 사랑의 극치를 보여준다. 한 번 짝짓기를 한 암수는 평생 상대와 새끼를 지극정성으로 보살핀다. 과학자들이 그 비밀을 뇌에서 하나둘씩 찾아가고 있다. 연구 결과는 부부간 사랑뿐 아니라 모르는 사람 간의 협동이나 박애정신도 설명할 수 있다. 정신분열이나 자폐 같은 정신질환을 치료할 단서도 나오고 있다. 들쥐의 사랑이 인간 세상을 바꾸는 셈이다.



◇우리 남편이 달라졌어요

목초지 들쥐(meadow vole)는 대초원 들쥐와 생김새가 비슷하지만 행동은 딴판이다. 목초지 들쥐 수컷은 짝짓기가 끝나자마자 바로 다른 암컷을 쫓아다니는 바람둥이다. 2004년 미국 에모리대의 래리 영(Young) 교수는 두 들쥐의 차이가 바소프레신 호르몬에 있음을 밝혀냈다. 대초원 들쥐 암컷이 짝짓기하면 바소프레신 호르몬을 분비한다. 영 교수는 바람둥이 들쥐 수컷의 뇌에 대초원 들쥐 수컷의 바소프레신 수용체 유전자를 넣었다. 바로 바람둥이 수컷이 헌신적인 남편으로 탈바꿈했다.
유전자를 바꾸지 않아도 바람기를 잠재울 수 있는 길이 열렸다. 미국 플로리다 주립대 모하메드 카바히(Kabbaj) 교수는 대초원 들쥐가 짝짓기하고 나서야 행동이 달라지는 데 주목했다. 즉 타고난 유전보다는 후천적인 변화라는 말이다. 연구진은 유전자 자체를 바꾸지 않고도 부부 사랑을 불러일으킬 수 있다고 가정했다.
실이 실패에 감겨 있듯 DNA 가닥은 히스톤이란 단백질에 감겨 있다. 유전자가 작동하려면 DNA 가닥이 풀려야 한다. 들쥐 뇌에서 바소프레신이나 또 다른 사랑 호르몬인 옥시토신 수용체 유전자도 마찬가지다.
연구진은 먼저 대초원 들쥐 암수를 6시간 같이 뒀다. 이때까지 짝짓기는 이뤄지지 않았다. 그런데 암컷의 뇌 보상 중추에 DNA 가닥이 잘 풀리게 하는 물질을 주입하자, 암컷은 짝짓기하고 난 것처럼 수컷에게 다정한 행동을 했다. 지난 2일 '네이처 뉴로사이언스' 인터넷판에 실린 논문을 보면 약물 주입을 하면 짝짓기를 하고 난 것처럼 바소프레신과 옥시토신 호르몬 수용체가 활발하게 작동하는 것으로 나타났다. 연구진은 수컷도 마찬가지일 것으로 추정했다.

◇이웃 사랑 부르는 사랑 호르몬

사람에게도 같은 방법이 효과가 있을까. 몇몇 연구는 그 가능성을 보여준다.
2008년 스웨덴 카롤린스카연구소의 하세 발룸(Walum) 박사팀은 '미국립과학원회보(PNAS)'에 스웨덴 쌍둥이 500쌍의 유전자를 분석한 결과를 발표했다. 바소프레신 수용체 유전자에 돌연변이가 생기면 결혼을 못한 비율이 32%로, 정상인(17%)의 두 배 가까이 됐다. 결혼 후에 위기를 경험했다는 비율도 3분의 1이나 됐다. 정상인 사람은 그 비율이 15%에 그쳤다.
사랑 호르몬은 부부 사이에만 효과가 있는 게 아니다. 2005년 스위스 취리히대 경제학과의 에른스트 페르(Fehr) 교수는 '네이처'지에 들쥐의 사랑 호르몬인 옥시토신을 사람의 코에 뿌리면 상대에 대한 신뢰감이 높아진다는 연구결과를 발표했다. 남성 128명을 대상으로 투자게임을 진행했더니 옥시토신 냄새를 맡은 사람의 45%가 상대를 믿고 돈을 맡겼다. 냄새를 맡지 않은 사람에서는 그 비율이 21%에 그쳤다. 옥시토신은 기부 행위에도 영향을 미친다는 연구 결과도 있다. 사랑 호르몬은 얼굴을 모르는 사람까지도 포용하는 것이다.

◇정신질환 치료에도 도움 줄 듯

이번 플로리다 주립대 연구진의 실험은 정신질환 치료에도 빛을 비추고 있다. 동물실험에서 출생 후 어미의 보살핌을 제대로 받지 못하면 유전자 자체는 정상이나 주변에 달라붙는 물질이 변화돼 비정상적인 행동을 유발하는 것으로 나타났다. 사람에게 나타나는 자폐증이나 정신분열도 후천적으로 유전자가 제대로 작동하지 못해 생긴다고 알려졌다. 생쥐 새끼가 옥시토신 호르몬을 받아들이지 못하면 어미를 따라다니지 않는다. 이는 인간이 자폐증에 걸린 것과 같다. 이번 대초원 들쥐 실험과 같은 방법으로 이런 후천적 변화를 제거한다면 새로운 정신질환 치료법이 될 수도 있다는 말이다.

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옥시토신 수치 높으면 연인 관계 오래 가
몸무게로 비만도를 검사하듯, 혈압으로 심장 건강을 체크하듯, 연인과 사랑의 감정을 측정해 볼 수는 없을까? 방법이 있다. 사랑의 감정이 얼마나 오래 지속될지를 알려주는 ‘사랑 호르몬’ 옥시토신(oxytocin)의 수치를 재어 보면 된다.  이스라엘 바-일란 대학 연구팀은 새로 연인 관계가 된 20대 남녀 60쌍을 인터뷰 조사했다. 이들은 조사시점에서 3개월 이내에 새로 연애를 시작한 커플들이다. 이들에게 연인과 맺은 새로운 관계에 대한 생각과 걱정, 희망 등에 대해 각각 따로 조사하고, 이어서 함께 두 사람이 겪었던 기분 좋은 경험에 대해서도 물어봤다. 이와 함께 이들의 혈액 샘플을 채취하는 한편 애인이 없는 43명의 혈액 샘플도 조사했다. 연구팀은 첫 조사로부터 6개월 뒤 옥시토신이 높은 수준에 있는 커플들은 사랑을 계속하고 있는 반면 그렇지 않은 커플들은 헤어진 것을 발견했다. 사랑에 빠진 이들의 옥시토신 수치는 솔로인 사람들의 그것보다 두 배 가량 높았다. 솔로인 경우든 커플인 경우든 옥시토신 수치는 성이나 체중, 신장, 흡연 여부, 피임약 복용 등과는 관계가 없었다.
옥시토신 수치가 높은 커플들은 인터뷰 중 상대방의 몸을 만지거나 눈맞춤 등 사랑의 표시를 더 많이 보였다. 이런 행위가 옥시토신 수치를 더 높이고, 높아진 옥시토신이 다시 사랑의 감정을 깊게 하는 ‘선순환’ 현상을 낳는 것이다.
이 같은 연구 결과는 옥시토신이 로맨틱한 결속감을 갖도록 하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 확인시켜 준다. 옥시토신은 엄마와 아기 간에 유대감을 형성시켜 주는 것으로 알려져 있는데 이번 연구 결과는 생물학적 차원에서 새로운 파트너에 끌리는 감정은 엄마가 새 아기에게 갖는 감정과 유사한 것임을 보여준다. 종전 연구에서도 옥시토신을 코에 뿌려주면 커플들 간의 관계가 향상된다는 사실이 확인된 바 있다. 이 같은 일련의 연구들은 옥시토신 관련 치료를 하면 권태에 빠진 연인들 간의 관계를 향상시켜 줄 수 있다는 것을 시사하고 있다.
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옥시토신이 진통제!
해산의 고통, 성경의 예를 들지 않더라도 우리는 여성에게 이것보다 큰 고통은 드물다는 것을 잘 안다. 옛날 사람들은 아기를 낳으면 여성의 뼈 마디마디가 다 무른다고 말을 했다. 아기, 그 정도의 큰 물체가 좁은 통로를 통해서 나온다는 생각만 해도 엄청난 고통을 수반한다는 것은 누구나 짐작하고 있다. 그처럼 큰일을 치르고도 여성들은 출산과 함께 시원하다는 말을 하곤 한다. 몸이 갈기갈기 찢어지는 듯한 통증을 겪으면 후유증이 상당히 오래가야 하는 데 산모는 생각보다 빠르게 회복한다. 다른 일로 그만큼의 고통을 겪으면 몇 달은 꼬박 누워서 앓아야 할 것 같은 데 산모는 정말 빠르게 회복한다. 그 비밀을 노스캐롤라이나 웨이크포레스트뱁티스트메디컬센터의 제임스 이세나크 교수 연구팀이 밝혀냈다는 사실이 '저널 마취'(Journal Anesthesiology) 2013년 1월호에 게재됐다.
1200명의 출산 여성을 상대로 조사한 이 연구에서는 산후 통증이 6개월 지속된 경우는 1.8%밖에 되지 않았고 1년 후에는 0.3%만이 통증이 남아있는 것으로 나타나 대부분의 경우는 산후 후유증이 사라졌다. 또한 연구 결과로 보아 출산 시에 여성에게 방어 메커니즘이 작동해 육체의 통증을 막아 준다고 제임스 박사는 말했다. 아울러 제임스 박사는 이 자연 방어 메커니즘을 이용해 만성 통증을 치료할 수 있는 방법도 모색하고 있다고 말했다.
쥐를 대상으로 한 실험에서는 출생 시 진통 호르몬인 옥시토신이 두뇌와 척추에서 급격히 농축되는 현상을 보였다. 이를 '사랑 호르몬'(love hormone)이라고 부른다. 그러나 전문가는 동물을 대상으로 한 실험이 반드시 인간에게 적용되지는 않을 수도 있다고 말했다. 두뇌의 사랑 호르몬인 옥시토신은 아기와 엄마간의 결속감과 신뢰 등을 형성해 주는 물질이다. 시카고 노스웨스턴대학 신디아 왕 교수는 "연구는 산모의 통증을 새롭게 이해하게 됐다는 점에서 중요한 것이었다"고 말했다. 또한 왕 교수는 "엄마의 통증 제어 메커니즘을 이용해 앞으로 일반인의 만성 통증 완화의 길을 모색하게 됐다는 점도 이번 연구가 가져온 좋은 결과"라고 말했다.

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일명 '사랑의 호르몬'으로 통하는 옥시토신이 반드시 모든 사랑을 이루어주는 '마법의 약'은 아니라는 주장이 나왔다. 하지만 이전에 관심 없던 사람도 옥시토신을 흡입하면 매력적으로 보인다는 주장이 여전히 있고, 여성의 경우 이 호르몬이 성적 매력을 높이는데 별 효과가 없다는 의견도 나온다.
옥시토신은 분만 및 모유 수유 과정이나 남녀가 관계를 맺을 때 많이 분비되는 호르몬이다. 사랑과 신뢰, 사회적 결속을 높여주는 것으로 알려져 있다. 남성의 충동을 조절하는 테스토스테론과 바소프레신이 경쟁과 정복의 심리에 영향을 미치는 것과 대조적으로 옥시토신은 다른 사람과 대화하고 끌어안고 애정과 호의를 표현하는 데 영향을 미친다. 2008년 '생물학적 정신의학(Biological Psychiatry)'에는 옥시토신이 긍정적인 말과 행동을 유발한다는 논문이 실렸다. 스위스 취리히 대학의 베아테 디첸 박사 팀은 옥시토신을 흡입한 커플은 논쟁하면서 상대방 말을 끊고 비판하며 헐뜯는 등 지나친 행동을 훨씬 덜 하는 것을 발견했다. 대신 서로를 경청하고 때때로 미소를 띠는 등 애정이 담긴 행동을 더 오래 했다.
옥시토신은 이미 존재하는 사회적 환경을 공고하게 하는 역할을 하기도 한다. 2010년 11월 '미국국립과학원(Proceedings of the National Academy of Sciences)'회보 온라인 판에는 남자가 사회적인 기억을 회상하는데 옥시토신이 작용한다는 내용이 소개됐다.
남자가 처음 자기 어머니를 어떻게 인식 했는지에 따라 옥시토신은 달리 영향을 미친다는 것이다. 처음에 어머니와의 관계를 안정적으로 인식하고 묘사한 사람은 옥시토신 수치가 올라간 후 어머니를 더 다정하게 묘사했다. 그러나 어머니와의 관계에 문제가 있는 것으로 묘사한 사람은 옥시토신을 흡입한 뒤 어머니를 더 무심한 사람으로 그려냈다. 옥시토신은 기분을 좋게 하는 호르몬이라기보다 사회적인 기억을 형성하고 공고화 하는데 도움을 주는 호르몬이라는 것이다. 옥시토신으로 기억 체계를 활성화하면 좋은 방향이든 나쁜 방향이든 그 기억이 강해진다는 설명이다.
최근 연구는 옥시토신의 다른 단면을 보여준다. 2011년 1월 미국국립과학원 회보에 실린 연구에 따르면 옥시토신은 결속을 이끌어내기도 하지만 자기 그룹만 폐쇄적으로 더 보호하려는 경향을 강하게 한다. 자기가 속한 그룹과 협동해서 이타심을 발휘하는 것과는 거리가 멀다.
예를 들어 네덜란드 내 프로축구 리그 경쟁은 각 팀을 응원하는 두 그룹을 만들어내지만 월드컵에서 네덜란드와 스페인이 맞붙으면 네덜란드인은 하나가 되고 스페인은 외부 그룹이 된다. 네덜란드 암스테르담 대학의 데 드류 박사는 "옥시토신이 늘면 자기와 같은 그룹에 속한 사람에게만 한층 우호적이 된다"고 말했다.
옥시토신이 질투와 시기 등 부정적인 감정도 만든다는 연구 결과도 있다. 2009년 '생물정신의학(Biological Psychiatry)'에 소개된 논문에서 돈이 걸린 게임을 하게 하자 옥시토신 호르몬이 체내에서 작용할 때 다른 참가자보다 돈이 적은 사람은 질투와 시기의 감정을 느꼈다. 또 자기 돈이 남보다 많으면 내심 고소하게 여겼다.
옥시토신이 사랑이나 헌신과 아무 관계가 없다는 것은 아니다. 이스라엘 바르일란 대학의 심리학자 루스 펠드먼 박사팀은 옥시토신 농도가 높을수록 엄마가 아이에게 쏟는 애정이 각별하며 행동과 정신 모두 유대감이 깊어지는 것을 발견했다.
아버지가 아이와 어울려 놀아줄 때도 옥시토신이 분비된다. 또 사람이 사랑에 빠졌을 때 옥시토신의 분비가 매우 높은 것으로 분석됐다. 그러나 그냥 뜻 없이 맺는 성 관계에서는 옥시토신과 감정적인 결속이 보고되지 않았다.
잭 박사는 "옥시토신 분비가 활발한 여자는 성관계를 더 많이 갖는 경향은 있지만 두 요소 의 인과관계는 아직 구명되지 않았다"며 "성 관계를 하면 연인 사이 감정은 깊어지지만 이것이 호르몬 옥시토신 때문만은 아니다"고 말했다.

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옥시토신의 양면성

누군가를 사랑하면 분비되는 호르몬인 옥시토신(oxytocin). ‘사랑의 호르몬’으로 불리는 옥시토신은 사회적 지능과 유대감을 향상시켜주는 효능을 갖고 있어 신체를 건강하게 하는 데 도움이 된다.
그런데 이 사랑의 호르몬이 스트레스를 받는 상황에 처하면 오히려 불안증을 높이는 것으로 나타났다. 미국 노스웨스턴 대학의 연구팀이 생쥐들을 상대로 연구한 결과다.
연구팀은 생쥐를 세 그룹으로 나눠 옥시토신 분비량을 각각 다르게 했다. 공격적인 생쥐와 온순한 생쥐를 한 우리에 집어넣고 그 반응을 살피는 식으로 실험을 했는데, 옥시토신의 양면성이 나타났다.
즉 옥시토신을 많이 분비하도록 한 생쥐들은 공격적인 생쥐와 한 우리에 있을 때 옥시토신 분비를 아예 막았거나 정상적으로 분비하도록 한 생쥐들에 비해 눈에 띄게 불안과 공포증을 보였다. 연구팀은 “놀랍게도 불쾌한 상황에 처하면 사랑의 호르몬이 오히려 불안증을 키우는 것으로 나타났다”고 설명했다.


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여성 성적 흥분 느낄 때 뇌활동 찍어보니...

기사입력 2011-11-21

여성의 오르가슴이 뇌에서 어떤 모습으로 나타나는지가 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 촬영됐다. 미국 럿거스 대학의 배리 코미사루크(Barry Komisaruk) 박사는 여성이 오르가슴에 이르면 80개 부위에 이르는 뇌 거의 전체가 흥분상태를 나타낸다는 사실이 fMRI를 통해 밝혀졌다고 말한 것으로 메디컬 뉴스 투데이가 19일(현지시간) 보도했다. 코미사루크 박사는 오르가슴이 시작돼 절정에 이른 다음 서서히 가라앉는 5분 동안 fMRI에 나타난 뇌의 움직임을 비디오에 담아 공개했다.
2초 간격의 스냅샷으로 구성된 애니메이션은 산소 사용량 증가에 따라 뇌 부위들이 검붉은색에서 오렌지색, 노란색 그리고 마지막으로 하얀색으로 변해가는 모습을 보여주고 있다. 오르가슴이 절정에 이르렀을 땐 뇌의 거의 전체가 노란색과 하얀색을 나타냈다.
맨 처음엔 뇌의 감각피질이 활성화되고 뒤이어 감정과 장기기억을 관장하는 변연계가 움직이기 시작했다. 오르가슴이 절정에 가까워지면 소뇌와 전두엽이 크게 활성화되었는데 이는 근육의 긴장에 의한 것으로 생각된다고 코미사루크 박사는 말했다.
절정은 자궁수축을 일으키는 쾌감유발 신경전달물질인 옥시토신이 분비되는 시상하부에서 나타났다. 이 때 쾌감과 보상을 관장하는 측중격핵도 크게 활성화되었다.
오르가슴이 진정된 후에는 모든 뇌 부위의 활동도 가라앉았다. 오르가슴 때의 뇌 모습을 촬영한 목적은 오르가슴에 이르지 못하는 사람들의 경우 뇌의 어디가 잘못되었는지를 찾아내기 위한 것이라고 코미사루크 박사는 밝혔다.

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모성애와 오르가슴

부모의 반대에 직면할 때 사랑이 더욱 불타오르는 이유는 무엇일까? 스릴 넘치는 위기에 빠지면 페닐에틸라민이라는 천연의 각성제가 많이 분비돼 중추신경을 자극하기 때문이라는 설명이 있다('로미오와 줄리엣'의 장면)여자가 어머니다운 행동을 보여줄 때 분비되는 대표적인 화학물질은 옥시토신(oxytocin)이다. 시상하부에서 합성되어 뇌하수체를 통해 혈류로 방출되는 호르몬이다. 아이의 울음소리가 들리면 어머니의 몸에서는 옥시토신이 분비되기 시작하며 그 결과 젖꼭지가 꼿꼿이 서게 되므로 당장 젖을 먹일 채비가 된다. 또한 옥시토신은 아이를 낳을 때 자궁을 수축하여 태아의 분만을 용이하게 한다.
이 밖에도 옥시토신은 성생활에서 중요한 역할을 한다. 옥시토신은 부드러운 근육을 자극하고 신경을 예민하게 하므로 여자들은 남자를 꼭 껴안고 싶은 충동에 사로잡히게 된다. 성교를 끝내고 남자는 여자를 밀쳐내려 하는 반면에 여자는 계속 포옹을 요구하는 이유가 어느 정도 설명된다.
성적 흥분이 강렬할수록 옥시토신이 더 많이 분비되기 때문에 성교 도중에 쾌감은 더욱 증대된다. 옥시토신은 성기의 신경을 자극해서 오르가슴에 도달하도록 하는 것으로 짐작되고 있다. 여자들이 남자들과는 달리 국부보다는 전신으로 오르가슴을 즐길 뿐 아니라 한번의 성교로 여러 차례 오르가슴을 맛보는 까닭은 옥시토신의 혈중 농도가 남자보다 훨씬 높기 때문이다.
출산을 하고 나서 여자들이 가끔 분만 도중에 오르가슴처럼 짜릿한 쾌감을 느꼈다고 털어놓는다. 출산 전에는 불감증으로 고생하던 부인들도 아이를 낳은 뒤에 오르가슴을 더 쉽게 달성했다고 말한다. 아이에게 젖을 먹이는 동안에 오르가슴에 버금가는 쾌감을 맛보았다는 여인들도 적지 않다. 요컨대 옥시토신이 어머니가 아이를 낳고, 갓난 아이를 포옹하고, 젖을 먹이고, 아버지와 성교할 때 분비되어 쾌감을 높여주고 있는 것이다.
출산과 수유 등 모성애와 직결된 호르몬이 오르가슴과 관련되어 있다는 사실은 시사하는 바가 적지 않다. 왜냐하면 여성의 생식행위와 성행위에 옥시토신이 개입하고 있는 것은 여자가 종의 보존을 위해 기여할 경우에 그 보답으로 성적 쾌락이 보장되었다는 의미를 함축하고 있기 때문이다. 자연은 진실로 현명한 것 같다. 이런 의미에서 모성애는 반드시 무조건적인 사랑은 아니다.

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고통스런 오르가즘

미국 뉴저지주 몬트클레어에 사는 간호사 킴 램지(44)는 전철로 직장을 오간다. 얼마전 그의 퇴근길은 유난히 고통스러웠다. 전철이 덜컹거리고 흔들릴 때마다 심하게 오르가즘을 느꼈기 때문이다. 램지는 집으로 오는 40분 동안 내내 양손을 깔고 앉아 입술을 깨물며 남들이 알아채지 못하도록 참아야 했다. 램지는 사실상 하루종일 오르가즘을 느낀다. 조금만 움직여도 그렇다. 열차에 탑승했을 때 뿐 아니라 운전할 때, 빨래할 때, 슈퍼마켓에서 장을 볼 때에도 쉽게 흥분한다.
많게는 매일 100여차례씩 느낀다. 이 정도면 느끼는 게 아니라 시달리는 것이다. 매우 희귀한 병이다. 램지의 증상은 ‘지속성 생식기 흥분 장애(Persistent Genital Arousal Disorder PGAD)’다. 2012.8. 28일(현지시각) 영국의 ‘더 선’과 미국의 허핑턴포스트 등 몇몇 언론을 통해 보도된 램지의 증상에 대해 NBC뉴스가 30일 램지의 증상을 의학적으로 조명했다. NBC뉴스는 캐나다 몬트리올에 있는 콘코디아대학 성(性) 신경과학 연구원 짐 파우스의 말을 인용해 램지의 지속성 흥분증상의 기본적인 원인은 생식기의 음핵신경이 끊임없이 자극받기 때문이라고 진단했다.  파우스에 따르면 일반적으로 생식기에서 나타나는 성적 반응은 외부자극이 척추신경에서 뇌로 전달돼 혈액이 몰리는 충혈로 유발된다. 그러나 아주 드물게 척추신경 부위에 물혹(cysts)이 있을 경우 이 물혹이 매우 경미한 움직임에 의해 곧바로 음핵의 지각신경을 자극할 수 있다는 게 파우스의 말이다.
NBC 뉴스는 이에 관한 연구조사결과도 소개했다. 미국 럿거스대학 배리 코미사룩 교수는 램지처럼 PGAD 증상을 보인 18명의 여성을 정밀검진한 결과 12명이 척추에 물혹이 있었다는 연구보고서를 발표한 바 있다. 더 선의 보도에 따르면 램지는 영국에서 살았던 10년 전 계단에서 넘어지면서 척추를 다친 적이 있었다. 이때 척추에 물혹이 생겼을 수 있다는 게 파우스의 추측이다. 램지에게 지속성 흥분 증세가 나타난 것은 지난 2008년 새로 사귄 남자친구와 성관계를 맺은 후부터다. 파우스는 잠복해있던 물혹이 이때 활성화됐을 가능성이 높다고 추정했다.

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초콜릿의 최음효과

어머니가 아기를 안고 귀여워할 때 아기의 몸 안에서 엔도르핀이 많이 발생한다고 한다. 그 결과 아기들이 행복한 느낌을 갖게 된다1982년 리보비츠 박사는 상사병에 걸리거나 우울증에 빠진 여자들이 초콜릿을 게걸스럽게 먹는 이유를 설명했다. 초콜릿에 함유된 PEA 때문이라는 것이다. 모든 사람이 PEA 가설에 동의하는 것은 아니지만 초콜릿이 가진 최음효과를 부정하지는 않는다. 초콜릿을 신이 내린 선물로 숭배한 멕시코 아즈텍 제국의 마지막 황제는 6백명의 여자를 거느린 하렘을 방문하기 전에 정력을 보강하기 위해 하루에 50컵의 초콜릿을 마셨다. 이와 같이 성욕을 항진시키고 성능력을 강화하며 페니스의 발기력을 높이는 작용이 있다고 믿는 식품이나 물질을 최음제 또는 미약이라 한다. 한의학에서 회춘약 또는 보약이라고 불리는 것들이다.
최음제의 종류는 인류 역사를 통틀어 작은 백과사전을 채울 정도로 많다. 사실상 모든 음식이 최음제로 생각된만큼 다종다양하다. 남자들은 정력에 좋다면 아무 것이나 먹어치우기 때문이다. 먼저 식물로는 당근, 부추, 마늘, 아스파라거스, 인삼, 양파, 감자 따위가 모두 최음제로 각광을 받았다. 장시간 음경발기를 지속시키는 요힘빈(yohimbine)은 아프리카의 나무껍질로 만드는 고전적 최음약이다.
동물로는 사슴 뿔, 곰 쓸개, 물개 성기, 하마 코, 거위 혀 등이 정력제로 애용되었으나 그 효능에 대해서는 의견이 분분하다. 그러나 가뢰에서 채취된 화학물질인 칸다리딘(cantharidin)은 과용하면 지속발기증(priapism)을 일으킬 정도로 대단한 최음제이다. 성욕과 무관하게 페니스가 계속 발기되어 있는 증상을 지속발기증이라 한다.
가뢰는 한방에서 반묘라 불리는 까만 갑충이다. 19세기 후반에 북아프리카에 주둔한 프랑스 병사들이 늪에서 개구리를 잡아먹고 나서 페니스가 강철처럼 발기되는 바람에 혼쭐이 난 적이 있었다. 군의관들은 개구리의 위장에서 가뢰의 찌꺼기를 발견했다. 군복 바지 속에서 꿈틀거리는 페니스를 잠재우기 위해 전전긍긍하는 프랑스 군인들과 오늘날 동남 아시아로 비행기를 타고 가서 정력에 좋다는 갖가지 동물을 먹어치우는 우리 이웃 남자들의 꼬락서니가 겹쳐 떠오르는 것은 어인 일일까.

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옥시토신의 신경과학
생명과학  양병찬 (2015-06-29 09:24)
"옥시토신이 뇌에 미치는 영향이 하나둘씩 밝혀짐에 따라, 이제 옥시토신은 '포옹 호르몬'이라는 단순한 명성에서 벗어나고 있다."

2011년 4월, 뉴욕 대학교 랑곤 메디컬센터의 로버트 프룀케 박사(신경과학)는 옥시토신 호르몬을 단 한 번 주입하여 처녀 마우스의 뇌를 재프로그래밍했다. 옥시토신을 주입받기 전에, 그녀는 보채는 (다른 암컷이 나은) 새끼에게 대체로 무관심했으며, 심지어 짜증을 내며 짓밟는 만행까지 저질렀었다. 그러나 호르몬을 주입받고서는 사정이 완전히 달라졌다. 그녀는 모성애가 발동하여, 우는 새끼에게 다가가 입으로 살며시 들어올렸다. 프룀케는 그녀의 행동이 돌변한 이유를 알아내기 위해 뇌세포의 활동을 면밀히 분석했다.
낯모르는 새끼의 울음소리가 들렸을 때, 암컷 마우스의 뇌세포는 조금씩 불규칙한 반응을 보이기 시작했다. 잠시 후 옥시토신이 효과를 발휘하면서 뇌세포는 좀 더 정연한 반응을 보였는데, 그것은 여느 엄마 마우스의 뇌세포가 보이는 전형적 패턴이었다. 프룀케의 연구는 호르몬이 뉴런의 행동을 변화시키는 과정을 유례없이 세밀하게 기술했다(참고 1). "옥시토신은 처녀 마우스의 뇌를 변화시켜 낯모르는 새끼의 울음소리에 반응하도록 만든다"라고 프룀케는 말했다.
1970년대에 다양한 종(種)을 대상으로 한 연구에서 '옥시토신이 모성행동을 유발하고 사회적 결속을 강화한다'는 결과가 보고되면서, 옥시토신은 신경과학자들의 뜨거운 관심을 받아왔다. 들쥐의 일부일처제(☞ 【임자 있는 초원들쥐가 외간들쥐를 거들떠보지도 않는 이유】), 양(羊)의 모자간 유대관계, 심지어 인간 간의 신뢰관계에 이르기까지 다양한 영역에 관여한다는 사실이 밝혀지면서(참고 2), 옥시토신은 일약 허그 호르몬(hug hormone)이라는 명성을 얻게 되었다. "사람들은 옥시토신이 유대관계 형성에 도움을 준다는 의미에서 '포옹 호르몬'이라고 단정했고, 대중 언론매체들도 그런 관념에 젖어 있었다"라고 에모리 대학교의 래리 영 교수(신경과학)는 술회했다. 영 교수는 1990년대 이후로 옥시토신을 연구해 왔다.

【임자 있는 초원들쥐가 외간들쥐를 거들떠보지도 않는 이유: 후성유전학 】
초원들쥐(학명: Microtus ochrogaster)는 오랫동안 동물의 사회적 행동을 연구하는 신경과학자와 내분비학자들의 관심을 끌어 왔는데, 그 이유 중 하나는 그들이 일부일처제를 유지하는(즉, 한 명의 배우자와 평생 동안 성관계를 맺는) 독특한 동물이기 때문이다. 초원들쥐가 부부의 연(緣)을 맺고, 새끼를 함께 양육하며, 공동으로 둥지를 짓는 모습은 인간의 짝짓기와 일부일처제 행동의 근저에 깔려 있는 생물학적 원리를 이해하는데 좋은 모델로 간주되고 있다.
초원들쥐를 대상으로 실시된 선행연구에서는, 옥시토신과 바소프레신이 `암수의 유대관계`를 유지하는데 중요한 역할을 하는 것으로 입증된 바 있다. 흥미로운 사실은, 기혼(旣婚)의 초원들쥐들은 미혼(未婚)의 초원들쥐들보다 옥시토신/바소프레신 수용체를 많이 보유하고 있는 것으로 밝혀졌다는 점이다. 그런데 더욱 흥미로운 사실은, 초원들쥐의 사촌뻘로 99%의 유전자를 공유하지만 난교(亂交)를 일삼는 산악들쥐(montane vole)에게 초원들쥐의 옥시토신과 바소프레신 유전자를 도입한 결과, 그들도 사촌들(초원들쥐)과 마찬가지로 `성실한 남편`, `조신한 아내`로 돌변하는 것으로 밝혀졌다는 점이다. 2013년 과학자들은 "동물의 짝짓기 행위가 염색체에 후성유전학적 변화를 일으켜, 성생활과 일부일처제 행동(monogamous behaviour)을 주관하는 유전자의 발현에 영향을 미친다"는 사실을 밝혀냈다.
※ 출처: http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?cont_cd=GT&record_no=239207

'포옹 호르몬'이라는 관념에 자극받은 임상의들 몇몇은 옥시토신을 일부 신경정신과질환(예: 자폐스펙트럼 장애) 치료에 시험적으로 사용해 봤지만, 초기 임상시험에서는 엇갈리는 결과가 나왔다. 그러자 과학자들은 옥시토신을 보다 심층적으로 이해하고, 그것이 뇌 안에서 작용하는 방식을 분석하는 쪽으로 방향을 선회하고 있다. 프룀케를 비롯한 연구자들에 의하면, '옥시토신은 신경신호를 강화하여, 사회적으로 의미있는 신호(예: 구원요청, 얼굴표정)를 증폭시키는 방향으로 작용한다'고 한다. 또한 임상 연구자들은 일련의 대담한 임상시험을 시작하고 있는데, 그 내용은 옥시토신이 자폐증 치료에 도움을 주는지 테스트하는 것이다.
최근의 연구들로 인해 옥시토신은 좀 더 정교하게 조명되고 있으며, 이에 따라 옥시토신이 행동에 미치는 복잡한 영향이 밝혀지면서 기존의 전문지식들은 상당부분 수정되어야 할 입장에 처하게 되었다. "옥시토신 연구분야는 이제 막 성숙했으며, 전통적으로 분리되어 있었던 영역의 연구자들을 통합하면서 계속 전진하고 있다"라고 영 교수는 말했다.

1. 분만촉진에서 신호전달까지

옥시토신에 관한 스토리는 1900년대 초반으로 거슬러 올라간다. 당시 생화학자들은 뇌하수체 후엽에서 웬 물질을 하나 발견했는데, 그것이 분만과 수유를 촉진한다는 것을 알게 되었다. 나중에 그 배후에 호르몬이 도사리고 있음을 깨달은 과학자들은, '빠른 분만'이라는 그리스어를 이용하여 옥시토신이라고 이름붙였다. 옥시토신은 주로 뇌의 시상하부에서 생성되는데, 1970년대에 발표된 연구들은 '옥시토신 생성 뉴런이 뇌 전체에 신호를 보낸다'는 사실을 밝혀냈다. 이는 옥시토신이 행동을 조절한다는 것을 시사한다.
노스캐롤라이나 대학교 채플힐 캠퍼스의 코트 페더센과 아더 프랭글은 1979년에 발표한 랜드마크적 논문에서(참고 3), '처녀 랫트에게 옥시토신을 투여했더니 모성행동을 유발할 수 있었다'고 보고했다. 즉, 옥시토신을 투여받은 처녀 랫트들이 둥지를 짓고, 낯모르는 새끼들을 핥거나 보듬어주고, 심지어 길잃은 남의 새끼들을 둥지로 데려다주기까지 했다는 것이다. 연구자들은 한걸음 더 나아가 초원들쥐(Microtus ochrogaster)의 뇌에서 분비된 옥시토신이 일부일처제의 유지를 돕는다는 사실도 밝혀냈는데(참고 4), 포유류에서 평생 동안 지속되는 일부일처제가 발견된 것은 매우 드문 일이다. 급기야 2012년에 과학자들은 꼬마선충(Caenorhabditis elegans)이 분비하는 옥시토신(의 일종)이 배우자를 발견하고 인식하도록 도와준다는 사실까지 밝혀냈다(참고 5).
"옥시토신은 장구한 역사를 가진 분자다. 동물은 현대적으로 진화하는 과정에서 여러 번에 걸쳐 옥시토신을 다양한 목적으로 사용/재사용해 왔다. 옥시토신이 다양한 사회적 행동에 미치는 영향을 연구해 본 과학자라면, 어느 누구라도 얼마간의 긍정적 효과를 확인했을 것이다"라고 인디애나 대학교의 수 카터 교수(신경과학)는 말했다.
하지만 포유류의 경우에는 아직 해결되지 않은 문제들이 많다. 뇌 안의 옥시토신을 측정하기가 어렵다 보니, 그것이 어디서·언제·얼마나 많이 분비되는지를 정확히 알아낼 길이 막막하다. 게다가 옥시토신이 행동을 변화시키는 메커니즘을 정확히 이해하는 과학자들도 없는 실정이다. "우리는 먼저, 옥시토신이 뇌 안에서 수행하는 기본적 역할을 생각하는 데서 출발해야 한다"라고 영 교수는 말했다. 신경과학자들 사이에서 뇌의 작동과정에 중요한 역할을 하는 회로를 제대로 파악하려는 움직임이 증가하면서, 옥시토신이 뇌 안에서 수행하는 기본적 역할을 규명하겠다는 결의는 더욱 굳어지고 있다. 이에 대해 미 국립 정신건강연구소의 토마스 인셀 소장은, "뇌가 행동을 조절하는 메커니즘을 이해하려면 기본적인 회로를 파악하는 것이 필수적이다"라며 긍정적으로 평가했다.
랑곤 메디컬센터의 경우, 프룀케는 새끼의 울음소리에 대한 모성반응(어미가 둥지를 비웠을 때 길을 잃을지도 모르는 새끼를 챙겨주는 행위)을 주관하는 신경회로를 중점적으로 연구하고 있다. 그가 초점을 맞추고 있는 부분은 왼쪽 청각피질(left auditory cortex)로, 새끼의 울음 속에 포함된 초음파 신호를 감지하는 것으로 여겨진다.
프룀케는 지난 4월 발표한 논문에서(참고 1), '옥시토신이 일시적으로 억제성 뉴런들(inhibitory neurons: 신경활동을 약화시키는 뉴런)의 활동을 억눌렀고, 이로 인해 흥분성 세포들(excitatory cells)이 보다 강력하고 확실하게 반응할 수 있었다'고 보고했다. "처녀 마우스의 뇌는 억제성 뉴런의 장막으로 뒤덮여 있지만, 새끼의 울음소리와 옥시토신이 결합됨으로써 뇌신경의 네트워크가 재구성된 것으로 보인다. 옥시토신은 입력신호를 증폭하여 중요한 행동신호로 인식되도록 해 준다. 인간 어머니들이 '아기의 울음소리에 주파수가 맞춰져 있다'고 느끼는 것도 똑같은 메커니즘으로 설명할 수 있다"라고 프룀케는 설명했다.

"프룀케의 연구는 상이한 수준의 주제들(행동, 뇌 영역, 세포)을 통합하여 옥시토신 연구의 새로운 이정표를 세웠다"라고 랑곤 메디컬센터의 동료인 리처드 첸 박사(신경과학)는 논평했다. 첸 박사는 해마(학습과 기억을 담당하는 영역)의 절편을 분석함으로써 옥시토신이 신경회로에 작용하는 메커니즘을 세부적으로 연구해 왔다. 그는 2013년 랫트를 대상으로 한 연구에서(참고 6), '옥시토신이 억제성 개재뉴런(inhibitory interneuron)에 선택적으로 작용하여, 신경회로 간의 내부잡음을 잠재운다'고 보고했다. "옥시토신은 신호전달을 향상시켜, 정보의 통과능력을 거의 두 배로 늘려준다"라고 첸 박사는 말했다. 결국 옥시토신의 역할을 간단히 정리하면, '신호는 많이, 잡음은 적게' 만드는 것이라고 할 수 있다.
프룀케와 첸의 연구는 "옥시토신은 뇌로 하여금 사회적으로 의미있는 시각, 청각, 기타 자극에 강력하게 반응하게 함으로써, 사회적 상호작용 및 인식을 돕는다"는 포괄적 이론과 잘 들어맞는다. 이와 관련하여, 영 교수는 '옥시토신이 마우스로 하여금 다른 마우스의 냄새를 인식하고 주의를 기울이게 한다'고 보고했고(참고 7), 다른 과학자들은 '옥시토신이 인간의 안면인식 능력을 향상시킨다'라고 보고했다(참고 8).
하지만 옥시토신이 단독으로 행동하는 것은 아닌 것 같다. 스탠퍼드 대학교의 로버트 말렝카 교수(신경과학)가 이끄는 연구진은 2013년 발표한 논문에서, "옥시토신이 신경전달물질인 세로토닌과 함께 중격측좌핵(nucleus accumbens: 보상에 관여하는 영역)에서 뉴런의 흥분성을 감소시킨다"고 보고했다(참고 9). 말렝카 교수가 지적한 과정은 '마우스가 다른 마우스들과 보상적 상호작용을 경험했던 환경으로 돌아가는 것을 선호한다'는 관찰결과를 뒷받침한다. "옥시토신은 커다란 시스템의 일부분이므로, 옥시토신만 중요한 것은 아니다. 단, 옥시토신이 수많은 다른 시스템들을 조절하는 것은 사실이다"라고 카터는 말했다.

2. 신뢰성의 문제

기초과학이 빠르게 발전하면서 임상적 관심도 덩달아 높아지고 있다. 옥시토신은 1950년대부터 분만촉진제로 사용되어 왔으므로, 많은 과학자들은 그것이 비교적 안전할 거라고 여기고 있다.
약 10년 전, 건강한 성인에게 옥시토신 비강분무제를 한 번 투여함으로써 다양한 사회적 행위를 촉진할 수 있음을 입증한 연구결과들이 발표되기 시작했다. 투자게임을 시작하기 전에 옥시토신을 한 번 들이마신 사람들은 위약투여군에 비해 자신들의 돈을 낯선 사람에게 잘 맡기는 것으로 나타났다(참고 10). 또한 옥시토신을 투여받은 사람들은 상대방 얼굴의 눈 부분을 응시하는 시간이 늘어나는 것으로 밝혀졌으며(참고 11), 미묘한 표정변화를 근거로 상대방의 감정상태를 추론하는 능력이 향상된 것으로 나타났다(참고 12).
'옥시토신이 사회적 인식의 중심에 서 있다'는 생각은, 자연스레 옥시토신을 신경정신과 질환, 특히 자폐스텍트럼 장애의 매력적인 치료제로 부상시켰다. 자폐증 환자들은 종종 사회적 사회작용 및 의사소통에 어려움을 겪으므로, 사회적 자극을 적절히 처리하지 못한다. 따라서 과학자들은 옥시토신이 자폐증 증상의 일부를 역전시킬 수 있을 거라 생각했다. 2010년에 시작된 임상시험 결과는 긍정적으로 나온 듯했다. 옥시토신을 한 번 들이마신 자폐증 환자들은 공감 및 사회적 협동능력이 일시적으로 향상된 것으로 나타난 것이다.
"사람들은 너무 흥분했다"라고 캐나다 홀랜드 블로어뷰 어린이 재활병원 산하 자폐연구센터의 에브도키아 아낙노스토 박사(임상신경과학)는 회고했다. "연구자들은 성급히 임상시험에 착수하느라, 몇 가지 전임상 절차를 생략했다. 솔직히 말해서, 처음부터 적절한 절차를 밟았더라면, 다른 결과가 나왔을지도 모른다. 우리는 너무 성급했다"라고 그녀는 덧붙였다. 옥시토신은 수십 년간 확립된 표준적인 초기 신약개발 절차를 거치지 않아, 체계적인 용량반응분석(dose-response analysis)을 통해 다른 정신신경 부작용을 체크할 겨를이 없었다.
옥시토신에 대한 초기 임상시험 결과들은 비교적 소수의 환자들을 대상으로 1회 용량을 투여했으므로, 시사하는 바가 그리 많지 않았다. 나중에 2회 이상의 용량을 사용한 임상시험에서는 동일한 성과를 거두는 데 실패했다. 2010년 호주 시드니 대학교의 애덤 과스텔라 박사(임상심리학)는 청소년 자폐스펙트럼 환자 16명을 대상으로 실시된 임상시험에서, 1회 용량으로 '눈 바라보기를 통한 상대방의 감정 헤아리기' 능력이 향상되었다고 보고했다(참고 13). 그러나 2개월간 하루 2번씩 옥시토신을 투여한 결과, 사회적 상호작용이나 사회적 인식이 유의하게 향상되지 않은 것으로 밝혀졌다(참고 14). "현재까지의 연구결과를 종합하면, 신경정신과 질환을 장기적으로 치료하는 데 있어서 옥시토신의 효능은 제한적인 것으로 생각된다. 옥시토신을 만만하게 보면 아무런 소득도 얻을 수 없다. 옥시토신의 복잡한 신경학적 효과를 파헤치려면 좀 더 많은 시간이 필요하다"라고 과스텔라 박사는 말했다.

3. 심층분석

지금까지 자폐증과 옥시토신 신호전달 간의 관련성을 명확히 밝힌 연구는 거의 없었다. 가장 명확한 증거 중 하나는 지난 2월 UCLA의 대니얼 게슈빈트 교수(신경과학)가 이끄는 연구진에 의해 제시되었다. 연구진은 Cntnap2 유전자(일부 인간 자폐증과 관련된 유전자) 하나가 결핍된 마우스를 분석하여, ‘시상하부에 옥시토신을 포함한 뉴런이 부족하며, 대조군 마우스들보다 사회성이 떨어진다’는 사실을 발견했다고 한다(참고 15). 그런데 연구진이 2주 동안 매일 옥시토신을 투여한 결과, 이 마우스는 정상적인 행동을 회복했다고 한다. "우리의 연구결과가 발표되기 전에는, 자폐증과 옥시토신 결핍 간의 관련성을 입증하는 증거가 전무했다"라고 연구진은 말했다.
게슈빈트 교수의 연구결과는 임상에서 좀 더 표적지향적인 치료를 제공할 수 있는 가능성을 제시한 것으로 평가된다. "자폐증은 매우 이질적이지만, 특정 환자(옥시토신 신호전달이 결핍된 환자)에게는 옥시토신 요법이 최고의 치료법이 될 수 있을 것이다"라고 스탠퍼드 대학교의 카렌 파커 교수(행동신경과학)는 말했다.
현재 옥시토신 기반 치료법(oxytocin-based therapies)의 효과와 적용 대상자를 밝히기 위한 대규모 임상시험이 몇 건 진행되고 있는데, 노스캐롤라이나 대학교의 린마리 시키치 박사(아동정신과학)는 그중에서 가장 큰 임상시험을 지휘하고 있다. 그녀는 3~17세의 자폐스텍트럼장애 환자 300명을 모집하여 6개월간 옥시토신과 위약 중 하나을 투여하고, 다음 6개월 동안은 모두에게 옥시토신을 투여할 계획이다.
그녀가 지휘하는 임상시험은 종전의 임상시험과 달리 다양한 증상을 호소하는 환자들을 대상으로 실시되는 것이 특징인데, 그 이유는 옥시토신에 가장 잘 반응하는 환자를 찾아내기 위해서라고 한다. 그녀가 이끄는 연구진은 다양한 인지기능 및 사회적 기능을 측정하고, 반응과 관련된 생체지표(예: 옥시토신과 옥시토신 수용체의 혈중농도)를 찾아내기 위해 혈액샘플도 채취할 예정이다. "린마리 박사는 옥시토신의 효능을 연구하기 위한 최상의 조건을 만드는 데 최선을 다해왔으며, 정도(正道)를 걷고 있다고 생각된다"라고 카터 교수는 말했다.
그러나 카터 교수를 비롯한 과학자들이 우려하고 있는 것이 하나 있으니, 그것은 "의사와 부모들을 대상으로 한 설문조사에 의하면, 자폐스펙트럼장애 환자들이 완벽한 테스트를 받기 전에 이미 옥시토신을 적응증 외(off-label)로 사용하고 있는 것으로 밝혀졌다"는 것이다. "옥시토신의 작용 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았으며, 그것을 반복적으로 투여할 경우 어떤 일이 벌어지는지에 대한 정보도 부족하다. 옥시토신은 사람들이 자가투약하거나 '갖고 놀 수 있는' 분자가 아니다"라고 카터 교수는 말했다.
일부 연구에서는 옥시토신의 어두운 면이 밝혀지기도 했다. 카터 교수가 이끄는 연구진에 의하면, 초원들쥐 새끼에게 저용량의 옥시토신을 투여한 결과 어른이 되어 부부의 금실이 좋아졌지만, 고용량을 투여했더니 오히려 금실이 나빠졌다고 한다. 이는 아마도 고용량의 옥시토신이 다른 수용체를 활성화시키기 때문인 것으로 보인다(참고 16). 인간을 대상으로 실시된 연구에서도 비슷한 결과가 나온 적이 있다. 즉, 특정 상황에서 옥시토신 비강분무액을 흡입할 경우 외부인과 경쟁자에 대한 자기방어 행동이 증가하면서 공격성이 증가할 수 있다는 것이다(참고 17). 경계성인격장애(borderline personality disorder) 환자에게 옥시토신 1회용량을 투여한 결과 신뢰와 협동에 악영항을 미쳤다는 연구결과도 보고된 바 있다(참고 18).
영 박사에 의하면, 기초과학자와 임상의사들 간의 긴밀한 협동이 필요한 대표적 분야가 바로 옥시토신이라고 한다. 즉, 기초과학자들이 '옥시토신이 뇌를 도와 사회적 자극을 처리하는 메커니즘'을 연구하면, 이를 토대로 하여 자극(예: 행동요법)을 설계하여 옥시토신 치료와 병행할 수도 있다는 것이다. 예컨대 처녀 마우스에게 옥시토신을 투여함과 동시에 새끼들의 울음소리를 들려주는 것처럼 말이다. "미래에는 기초의학과 임상의학 간의 의사소통이 더욱 중요해질 것으로 본다"라고 영 박사는 말했다.
그러나 생명과학은 그렇게 간단하지 않다는 게 문제다. "옥시토신은 다양한 방법으로 뇌회로에 영향을 미치므로, 모든 사람에게 동일한 결과를 초래하지는 않을 것이다. 옥시토신의 생물학은 상상할 수 없을 만큼 복잡하다"라고 과스텔라 박사는 말했다.