[신경] 유아의 장내미생물이 위험에 대한 민감도를 결정한다

왜 어떤 아이들은 위험을 인식하면 다른 아이들보다 민감하게 반응하는 것일까? 놀랍게도 아기의 소화계가 여기에 영향을 미친다고 한다. 새로운 연구는 유아의 마이크로바이옴이 건강한 신경 발달을 돕는데 도움이 될 수 있음을 보여준다.

 

인간의 소화계는 장내 마이크로바이옴으로 알려진 거대한 미생물 집단의 본거지다. 미시간 주립대학과 노스캐롤라이나 대학 공동 연구팀에 의하면, 장내 미생물 분포가 유아의 공포에 대한 반응강도와 연관이 있음을 밝혔다. 어린 시절 무서운 상황에 대처하는 방법은 미래 정신건강의 지표가 될 수 있으며, 신경학적 웰빙이 내장의 마이크로바이옴과 관련이 있다는 증거가 최근 계속 나오고 있다.  내장 마이크로바이옴이 언젠가는 연구자들과 의사들에게 건강한 신경학적 발달을 감시하고 지원할 수 있는 새로운 도구를 제공할 수 있을 것으로 보인다. 

 

미시간 주립대학의 레베가 크닉마이어 박사는 6월 2일 네이처커뮤니케이션즈에서 이와 같은 초기 발달 기간은 건강한 두뇌 개발을 촉진할 수 있는 엄청난 기회의 시기임을 지적하며, 마이크로바이옴이 잠재적으로 이시기에 도움이 될 수 있을 것임을 암시했다.

 

공포 반응은 아동발달에 있어 정상적인 부분이다. 어린이들은 환경의 위협을 인지하고 이에 대응할 준비가 되어 있어야 하는데, 아이들이 안전할 때도 이러한 반응을 나타나게 되면 나중에 불안과 우울증에 걸릴 위험성이 증가한다. 또한, 반응스펙트럼에서 예외적으로 공포 반응을 보이지 않는 아이들은 반사회적 행동과 관련된 냉정한 특성을 가질 수 있다고 한다.

 

 

이번 실험에서는 내장 마이크로바이옴이 인간의 공포 반응과  연결되어 있는지 여부를 결정하기 위해 크닉마이어와 그녀의 동료들은 약 30명의 유아들의 연구를 설계하면서, 장내 미생물에 미치는 요인을 일관되게 유지하기 위해 힘썼다. 예를 들어, 모든 아이들은 모유를 먹였으며, 항생제를 복용한 아이는 없었다.

연구진은 대변 표본을 분석해 마이크로바이옴의 특징을 분석하고, 할로윈 마스크를 쓰고 방에 들어오는 사람에게 아이가 어떤 반응을 보이는지로 아이의 공포반응을 평가했다. 아이의 부모들은 곁에 있엇으며, 아이가 원할 때마다 부모님들에게 의지 할 수 있게 했다.

 

이 실험을 통해 내장 마이크로바이옴의 특정 특징과 유아 공포 반응의 강도사이에 유의미한 연관성을 발견했는데, 한 예로 생후 1개월 때 균일하지 않은 마이크로바이옴을 가진 아이들은 1살이 되었을 때 더 두려움을 느끼는 경향을 보였다. 균일하지 않는 마이크로바이옴의 경우, 소수의 박테리아 종에 지배되는 반면, 균일한 마이크로바이옴의 경우 더 균형있는 종들이 조화를 이루는 모습을 보였다.

또한, 1살 때 가진 미생물 군집이 공포 반응과 관련이 있다는 사실도 밝혀졌는데, 두려움을 크게 느끼는 아이의 경우 그렇지 않은 아이에 비해 많이 가진 균종과 적게 가진 균종이 뚜렸했다.

연구팀은 추가로  MRI기술을 이용해 아이들의 뇌를 관찰했는데, 1세의 미생물 군집이 뇌에서 잠재적인 위협에 대해 신속한 결정을 내리는데 관여하는 편도체의 크기와도 관련이 있음을 발견했다.

 

 

이번 연구 결과를 잘 활용한다면, 아이가 신경학적으로 건강한 성장과 발전을 할 수 있도록  우리가 미리 할 수 있는 일을 규정할 수 있을 것으로 기대된다. 장내 미생물이 뇌에 미치는 영향에 대한 연구는 앞으로도 지속적으로 이루어 질 것으로 보이며, 장내 마이크로바이옴의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않은 것 같다. 

 

Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-23281-y

 

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