민감화

민감화(敏感化, sensitization)는 비연합 학습 과정으로, 자극을 반복적으로 가하면 반응이 점진적으로 증폭되는 현상이다.^[1] 민감화는 종종 반복되는 자극 외에도 전체 자극 클래스에 대한 반응이 강화되는 특징을 보인다. 예를 들어, 고통스러운 자극을 반복하면 큰 소리에 더 민감하게 반응할 수 있다.

역사

에릭 캔들은 1960년대와 1970년대에 바다 민달팽이 군소의 아가미 위축 반사를 대상으로 실험을 수행하며 민감화의 신경학적 기초를 연구한 최초의 과학자 중 한 명이다. 캔들과 그의 동료들은 먼저 동물의 사이펀을 반복적으로 만져 반사를 습관화하여 반응을 약화시켰다. 그런 다음 꼬리에 유해한 전기 자극을 사이펀을 만지는 것과 짝지어 아가미 위축 반응이 다시 나타나게 했다. 이 민감화 이후, 사이펀을 가볍게 만지는 것만으로도 강한 아가미 위축 반응이 나타났고, 이 민감화 효과는 며칠 동안 지속되었다. (스콰이어와 캔들, 1999년 이후^[2]). 2000년에 에릭 캔들은 신경 학습 과정에 대한 연구로 노벨 생리학·의학상을 수상했다.

신경 기질

탐닉 및 의존증 관련 용어[3][4][5][6]
• 탐닉	addiction	보수자극과 관련되어 부정적 결과에도 불구하고 충동적 행동을 하는 것으로 특징지어지는 뇌기능 장애
• 탐닉성 행동	addictive behavior	보상과 보강 작용을 동시에 일으키는 행동
• 탐닉성 약물	addictive drug	보상과 보강 작용을 동시에 일으키는 약물
• 의존	dependence	자극에 대한 지속적 자극을 중단할 경우 금단증후군을 동반하는 적응 상태
• 내성	tolerance	약물을 정량 반복적으로 사용했을 때 효과가 감소하는 것
• 역내성	reverse tolerance	약물을 정량 반복적으로 사용했을 때 효과가 증가하는 것
• 약물 금단	drug withdrawal	약물의 반복적 사용을 중단했을 때 나타나는 증상
• 신체의존	physical dependence	지속적인 육체적 금단증상(피로감, 섬망 등)을 나타내는 의존
• 심리의존	psychological dependence	심리정신적 금단증상(불쾌감, 무쾌감 등)을 나타내는 의존
• 보강자극	reinforcing stimuli	자극을 받으면 행동을 반복할 가능성을 증가시키는 자극
• 보수자극	rewarding stimuli	뇌가 본질적으로 긍정적이고 욕망하고자 하는 것으로 받아들이는 자극
• 민감화	sensitization	자극에 반복적으로 노출됨으로써 자극에 대한 반응이 증폭되는 것
• 약물사용장애	substance use disorder	약물을 사용함으로써 임상적 기능적으로 심각한 해로움이나 고통을 유발하는 상태
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행동 민감화의 신경학적 기초는 종종 알려져 있지 않지만, 일반적으로 세포 수용체가 자극에 반응할 가능성이 높아지는 결과로 나타나는 것으로 보인다. 신경 민감화의 몇 가지 예는 다음과 같다.

• 쥐의 해마체에 전기적 또는 화학적 자극을 가하면 시냅스 신호가 강화되는데, 이 과정은 장기강화 또는 LTP로 알려져 있다.^[7] AMPA 수용체의 LTP는 뇌의 기억과 학습의 기저를 이루는 잠재적인 메커니즘이다.
• "킨들링"에서는 변연계의 해마 또는 편도체 신경세포에 반복적인 자극을 가하면 결국 실험 동물에서 뇌전증 발작이 발생한다. 민감화 이후에는 뇌전증 발작을 유발하는 데 매우 적은 자극만 필요할 수 있다. 따라서 킨들링은 반복적인 유형의 자극(예: 깜박이는 불빛)이 뇌전증 발작을 유발할 수 있는 인간의 측두엽 뇌전증 모델로 제안되었다.^[8] 종종 측두엽 뇌전증으로 고통받는 사람들은 변연계 기능 장애로 인해 발생할 수 있는 불안 및 기분 장애와 같은 부정적인 증상을 보고한다.^[9]
• "중앙 민감화"에서는 척수의 후각에 있는 유해수용체 신경세포가 말초 조직 손상이나 염증에 의해 민감해진다.^[10] 이러한 유형의 민감화는 만성 통증 상태의 가능한 원인 메커니즘으로 제안되었다. 중앙 민감화의 변화는 반복적인 통증 시험 후에 발생한다. 동물 연구는 시험이 고통스러운 자극에 반복적으로 노출될 때 동물의 통증 역치가 변하고 더 강한 통증 반응을 보인다는 것을 일관되게 보여주었다. 연구자들은 이러한 동물 시험과 사람의 지속적인 통증 사이에 유사점이 있다고 믿는다. 예를 들어, 탈출된 디스크로 인한 신경 압박을 제거하는 허리 수술 후에도 환자는 여전히 통증을 느낄 수 있다. 또한 마취 없이 포경수술을 받은 신생아는 미래의 주사, 예방접종 및 기타 유사한 시술에 더 크게 반응하는 경향을 보였다. 이 어린이들의 반응은 울음 증가와 더 큰 혈류역학적 반응(빈맥 및 빈호흡)이다.^[11]
• 약물 민감화는 약물 탐닉에서 발생하며, 반복적인 투여 후 약물의 효과가 증가하는 것(약물 내성의 반대)으로 정의된다. 이러한 민감화는 뇌 중뇌변연계 도파민 전달의 변화뿐만 아니라 중뇌변연계 신경세포 내의 단백질인 델타 FosB와 관련이 있다. 연합 과정이 탐닉에 기여할 수 있는데, 약물 복용과 관련된 환경 자극이 갈망을 증가시킬 수 있기 때문이다. 이 과정은 금연을 시도하는 탐닉자들의 재발 위험을 증가시킬 수 있다.^[12]

교차 민감화

교차 민감화는 특정 자극에 대한 민감화가 관련 자극으로 일반화되어, 원래 자극과 관련 자극 모두에 대한 특정 반응이 증폭되는 현상이다.^[13][14] 예를 들어, 탐닉성 약물의 신경학적 및 행동학적 효과에 대한 교차 민감화는 잘 특징지어져 있으며, 각성제의 운동 반응에 대한 민감화가 다른 각성제의 운동 활성화 효과에 대한 교차 민감화로 이어지는 것과 같다. 유사하게, 특정 탐닉성 약물에 대한 보상 민감화는 종종 보상 교차 민감화로 이어지는데, 이는 동일한 약물 종류의 다른 탐닉성 약물 또는 심지어 특정 자연 보상의 보상 속성에 대한 민감화를 의미한다.

동물에서는 게이트웨이 약물 이론에 따라 많은 다른 유형의 약물 남용 섭취 사이에서 교차 민감화가 확립되었으며, 설탕 섭취와 약물 남용의 자가 투여 사이에서도 확립되었다.^[15]

병리학의 원인 인자로서

민감화는 탐닉, 알레르기, 천식, 과민성 방광^[16] 및 섬유근육통 및 다중 화학 물질 민감성과 같은 의학적으로 설명되지 않는 일부 증후군을 포함한 광범위한 겉보기에 관련 없는 병리학에서 원인 또는 유지 메커니즘으로 암시되었다. 민감화는 외상 후 스트레스 장애, 공황 불안 및 기분 장애와 같은 심리적 장애에도 기여할 수 있다.^[17][18][19]

같이 보기

• 장기강화
• 다중 화학 물질 민감성
• 신경가소성
• 시냅스 가소성
• 토크빌 효과