우리는 살아가면서 알약을 먹거나
주사를 맞기도 하며
다양한 종류의 약물을 복용합니다.
하지만 대부분은 이 물질들이 어떻게 작용하는지 잘 모릅니다.
여러가지 화합물들이 어떻게 우리가 느끼고, 생각하고
또 행동하는 것에 영향을 미치는 걸까요?
이는 보통 약물이 세포와 뇌 사이의 활동을
어떻게 변화시키는가로 설명할 수 있습니다.
그 변화가 일어나게 하는 방법은 다양한데
어떤 종류의 약물이든 뇌에 도착하기 전에
먼저 혈액에 도달해야 몇 초, 혹은
몇 시간만에 곳곳으로 퍼지게 되는데
이는 약물이 어떤 방식으로 주입되었냐에 따라 다릅니다.
가장 오래 걸리는 방법은 약을 먹는 것입니다.
약물이 작용하려면 일단 소화기관으로
흡수되어야 하기 때문입니다.
약물을 흡입하면 조금 더 빨리 혈액에 도달할 수 있습니다.
가장 빠른 방법은 정맥 주사를 놓는 것인데
화합물이 바로 혈액으로 들어가기 때문입니다.
약물이 혈액으로 투입되면, 최종목적지인 뇌까지 매우 빠르게 도달할 수 있습니다.
그러려면 먼저 혈액-뇌 장벽을 통과해야하는데
이 장벽은 혈액을 신경계로부터 분리시키는 역할을 합니다.
그럼으로써 잠재적으로 위험한 물질들을 차단하지요.
따라서 모든 약물들은 특정한 화학 조성을 가지고 있어야
장벽을 열고 통과할 수 있게 되지요.
장벽을 통과하고 나면, 약물은 뇌의 정상적인 활동에
뉴런과 시냅스를 중심으로 개입합니다.
뉴런은 세포핵, 수상돌기와 축색돌기로 이루어진 뇌세포입니다.
시냅스는 수상돌기 혹은 축색돌기 사이의 연접부위로
뉴런 간의 전기화학적 신호 교환을 전달하는 역할을 합니다.
여기서 이 신호들을 전달하는 화학물질을 신경 전달 물질이라고 합니다.
각각의 신경 전달 물질은 제 역할에 따라 우리의 행동
감정과 인식을 규제하는데
이는 크게 한 두 가지 방식으로 이루어집니다.
뉴런으로 주입되는 자극을 억제하여
활동 자체를 제한하거나
혹은 자극을 활성화하여
신경망 전체에 새로운 전기 화학 신호를 퍼지게 하죠.
과다 방출된 신경전달물질은 대개 사라지거나
전달되어온 뉴런으로 재흡수 됩니다.
약물이 효과적으로 작동한다는 것은
이러한 시냅스의 전달과정을 단계적으로 조정할 수 있다는 것이고
그 결과 방출되는 신경 전달 물질의 양이
줄어들거나 늘어나게 됩니다.
예를 들어, SSRI와 같은 항우울제는
세로토닌이라는 감정 조절 신경 전달 물질의
재흡수를 저해합니다.
그럼으로써 더 많은 양을 신경망에 전달할 수 있게 됩니다.
반면, 모르핀과 같은 진통제의 경우
세로토닌과 노르아드레날린의 수치를 올리는데
이 노르아드레날린은 활력상태
흥분상태
각성상태
그리고 쾌락상태를 조절하는 호르몬입니다.
이 신경 전달 물질들은 엔돌핀 수용체에도 영향을 미치는데
고통을 덜 느끼게 합니다.
또 진정제는 GABA라는 억제 신경 전달물질의 생산을 증가시킴으로써
신경활동을 저해
사람들을 편안하거나 진정된 상태로 만듭니다.
불법적인 약물인 마약의 경우는 어떨까요?
마약이 뇌에 미치는 강력한 영향들은 아직도 연구대상입니다.
메타암페타민가루는
도파민의 분비가 상당히 오래 지속되도록 하는데
이 도파민이라는 신경 전달 물질은 보상과 쾌락의 인지와 관련이 있습니다.
이 물질은 또 노르아드레날린 수용체를 활성화하여
심박수를 증가시키고
동공을 확장시키며
투쟁-도피반응을 유도합니다.
코카인은 도파민과 세로토닌의 재흡수를 막아
더 많은 양이 신경망에 도달하게 합니다.
그럼으로써 에너지가 증가하고
도취상태에 빠지게 하며
식욕을 억제하기도 합니다.
환각제의 경우는 그 효과가 가장 혼란스러운데
LSD
메스칼린
그리고 DMT와 같은 물질들은
모두 세로토닌의 분비를 저해함으로써
사람들의 기분과 충동성을 조절합니다.
또한 신경 회로에도 영향을 미쳐
인지, 학습과 행동 능력까지도 조절합니다.
마약들이 왜 인체에 그토록 강력한 영향을 미치는지가 설명되지요.
앞서 살펴본 몇몇 마약의 효과들이 흥미롭게 들릴 수도 있지만
그렇기 때문에 더더욱 강력하게 규제하거나 불법으로 규정해야 합니다.
약물은 뇌의 화학적 성질을 변형시킬 수 있고
반복 복용 시 영구적으로 신경망을 자체를 바꿔버릴 수 도 있습니다.
이 변화에는 우리가 생각하고
의사 결정을 내리고
여러가지를 배우며
기억하는 능력들이 포함됩니다.
아직도 약물과 그 효과에 대해 우리가 모르는 게 많습니다.
이로운 약과 해로운 약 모두요.
하지만 우리가 주의깊게 연구해온 약물들은
효과적인 치료제로 사용되고 있습니다.
약물과 뇌에 관한 우리의 지식이 쌓여갈수록
오늘날 학자들을 골치 아프게 했던 여러가지 의료 관련 문제들을
해결하는데에도 도움이 될 것입니다.