주의력결핍과잉행동장애(ADHD)가 있는 아동은 뇌백질의 연결성이 떨어지는 것으로 나타났다. 백질은 대뇌, 소뇌 등 뇌의 여러 영역들을 구조적으로 연결해 주는 세포 다발이다.

서울대학교어린이병원 소아정신과 김재원, 홍순범 교수 연구팀은 최근ADHD아동 71명과 대조군 아동 26명을 대상으로 ‘확산텐서영상’기법을 이용해 뇌를 촬영한 후 분석한 결과를 3일 밝혔다.

그러면서 향후 ADHD(Attention Deficit/Hyperactivity Disorder)의 정확한 진단과 치료에 새로운 단서를 제공할 것으로 기대했다.

‘확산텐서영상’이란 뇌에 존재하는 물 분자의 확산을 측정함으로써 뇌 구조물, 특히 백질을 시각화하는 영상 기법이다. 백질 내의 물 분자는 신경 섬유 다발이 정렬된 방향으로 확산된다. 예컨대 신경 섬유 다발이 가로로 뻗으면, 물 분자도 가로로 확산된다. 이때 물 분자의 확산을 측정함으로써, 백질을 이루는 신경 섬유 다발의 방향을 시각적으로 재구성할 수 있다.

본 연구에서는 연결망-기반 통계(Network-Based Statistic, NBS)를 적용하여 뇌 연결망 회로 수준에서의 차이를 과학적으로 검증할 수 있었다.

연구팀의 분석 결과, ADHD 아동은 뇌 전반에 걸쳐 백질의 연결성이 저하되어 있었다.

같은 ADHD 환자라도 주의력결핍과 과잉행동·충동성이 모두 있는 아동(39명)은 주의력결핍만 있는 아동(26명)에 비해 우측 뇌 백질의 연결성이 감소되어 있었다.

특히 위이마이랑·상전두회(superior frontal gyrus), 앞띠이랑·전대상회(anterior cingulate gyrus), 보조운동영역(supplementary motor area) 간의 뇌 백질의 연결성 저하된 아동일수록, 신경인지기능검사상 주의집중력도 낮게 나타났다.

김재원 교수는 “뇌의 여러 영역들이 ADHD에 관여한다고 밝혀져 왔으나 이들을 연결하는 백질에 대해서는 연구가 미흡했다” 며 “이번 연구는 ADHD의 주요 증상들에 따라 뇌신경회로의 연결성에 차이가 있음을 규명하였다” 고 말했다.

ADHD는 지속적으로 주의력이 부족하거나 산만하고 과다활동, 충동성을 보이는 상태를 말한다. 이를 방치할 경우 아동기 내내 여러 방면에서 어려움이 지속되고, 일부의 경우 청소년기와 성인기가 되어서도 증상이 남게 된다. ADHD는 아동기의 약 5% 정도에서 보이는 흔한 질환이지만 뇌의 구조적 발달에 대한 연구는 세계적으로 미흡한 실정이다.

이번 연구는 “Connectomic disturbances in attention-deficit/hyperactivity disorder: A whole-brain tractography analysis” (제1저자 홍순범, 교신저자 김재원)의 제목으로, 올해 10월 정신의학 분야의 권위지인 생물정신의학(Biological Psychiatry, IF=9.472)지(誌)에 게재됐다.

이 연구는 저널의 논평(commentary)을 통해 뇌 연결망 회로에 대한 연구가 향후 전도유망함을 보여주는 연구사례로 평가받았다. 이번 연구는 한국연구재단의 지원으로 이뤄졌다.