미국 메이요 클리닉(Mayo Clinic)의 폴 민(Paul H. Min) 교수 연구진이 수행한 호흡과 뇌척수액 관련 연구가 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 게재됐다. 연구를 이끈 메이요 클리닉 영상의학과 폴 민 교수는 “이번 연구는 깨어 있는 상태에서도 뇌척수액 순환 조절에 대한 가능성을 과학적인 근거로 확인한 사례”라고 밝혔다.
이번 논문은 최소 1년 이상 장기간 체계적인 호흡 수련을 해온 참여자들과 공식적인 호흡 수련 경험이 없는 일반인을 대상으로, 깨어 있는 상태에서의 호흡이 뇌척수액(CSF)에 어떤 영향을 미치는지를 특수 자기영상 기법(PC-MRI)으로 정량 분석한 연구다. 논문에서는 기존 뇌척수액 연구가 대부분 수면 중에 초점이 맞춰져 있었고, 깨어 있는 상태에서의 조절 가능성은 거의 다뤄지지 않았다는 점을 연구 출발점으로 밝히고 있다.
연구진은 연구의 핵심으로 '순유량(Net Flow)'이라는 개념을 제시했다. 기존 연구에서 관찰된 뇌척수액의 움직임은 대부분 심장 박동에 따른 진동(oscillation)에 가까웠다. 이번 연구에서는 장기간 체계적인 호흡 수련을 한 참여자들의 경우, 깊은 호흡을 하는 상태에서 비수면 상태로 깨어 있음에도 단순한 진동을 넘어 실제 방향성을 갖는 순유량이 관찰됐다. 또한 깊은 호흡뿐만 아니라 평소처럼 호흡을 할 때에도 측뇌실과 같은 뇌의 심부 영역에서 이러한 흐름이 관찰됐다.
연구에 사용된 호흡 모델은 한국의 석문도문이 제공한 석문호흡(Seokmun Hoheup) 프로그램으로, 장기간에 걸쳐 호흡 훈련을 수행한 참가자들이 연구에 참여했다. 논문에서는 일회성 호흡이나 실험실에서만 수행되는 기법이 아니라, 일상 전반에서 유지되는 호흡 패턴이라는 점이 연구 설계의 핵심 조건이었다고 밝히고 있다.
이번 논문은 임상적 연구라기보다 생리적 메커니즘을 규명한 연구다. 논문은 초록에서 “깨어 있는 상태에서의 호흡이 뇌척수액 역학과 같은 불수의적 기능에 영향을 미치는 조절 가능한 비침습적 기전임을 확인했으며, 뇌척수액을 매개로 한 뇌 항상성에 시사점을 가질 수 있다(Our findings identify respiration in the awake state as a modifiable, noninvasive mechanism that influences involuntary functions such as cerebrospinal fluid dynamics and may have implications for cerebrospinal fluid-mediated brain homeostasis)”고 밝혔다.
연구진은 논문을 통해 향후 고령층이나 인지 기능 저하 위험군을 대상으로 한 후속 연구와 장기간 추적 관찰을 통한 임상적 검증이 필요하다고 기술하며 치매 예방 및 관리 분야로의 후속 임상 연구가 계획되어 있음을 명시했다.
유은정 기자 judy6956@etnews.com