프로포폴과 같은 마취제가 몸에 투입됐을 때 뇌에 어떻게 작용해 의식이 사라지는지 밝혀졌다.
서울아산병원은 마취통증의학과 노규정ㆍ구승우ㆍ최병문ㆍ백승혜 교수팀과 미국 미스건의대 이운철ㆍ조지 마샤 박사팀이 공동으로 마취제가 뇌 전두엽에서 두정엽 방향으로 흐르는 정보를 억제해 의식을 없앤다는 원리를 규명했다고 27일 밝혔다.
공동 연구팀은 케타민(환각성 마취제), 프로포폴(정맥 마취제), 세보플루란(흡입 마취제) 등으로 전신마취하고 수술한 환자 48명의 뇌 정보 흐름의 방향과 양을 분석했다.
또한 신호분석 방법을 이용해 인지를 다루는 뇌 앞부분의 전두엽과 감각정보를 처리하는 뇌 뒷부분의 두정엽 뇌파를 측정했다.
그 결과 뇌 전두엽에서 두정엽 방향으로 정보 흐름이 억제되는 순간 사람의 의식도 사라진다는 공통된 변화를 확인했다.
세 가지 마취제 모두 환자가 의식을 잃는 순간, 전두엽에서 두정엽 방향으로의 흐르던 정보 흐름이 급격히 감소했다. 이 정보 흐름이 억제되면 의식을 잃게 되는 것이다.
반면 그 반대 방향인 두정엽에서 전두엽 방향으로의 정보 흐름은 일정하게 유지됐다. 마취 중이더라도 뇌가 외부로부터 시각, 후각, 청각 등의 감각 정보를 지속적으로 처리하고 있기 때문이다.
연구팀은 이런 의식 소실 현상은 이번 실험에 쓰인 마취제와 분자구조가 전혀 다른 일반적인 수면제와 마취제 등에서도 같았다고 덧붙였다.
이번 원리를 응용하면 수술 중 환자의 마취상태를 보다 과학적으로 측정하고 마취제의 효과를 표준화 할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 전신마취 중 의식이 갑자기 돌아오는 수술 중 각성 사고를 예방할 지표가 될 전망이다.
노규정 교수는 "특성이 전혀 다른 마취제더라도 전두엽에서 두정엽 방향으로의 뇌 정보 흐름을 억제하면 무의식으로 전환한다는 사실을 확인했다"며 "마취의 깊이뿐만 아니라 의식 소실 유무도 정확히 예측할 길이 열렸다"고 말했다.
이번 연구결과는 미국마취과학회 공식학술지인 '마취학(Anesthesiology)' 6월호에 표지논문으로 실렸다.