고려대 안암병원 정신건강의학과 이헌정 교수와 KAIST 수리과학과 김재경 교수팀이 기분장애 환자에서 우울증상 발생 원인을 수학적 모델로 밝혀냈다.
기분장애는 안정적인 기분 조절이 어려워, 상당기간 정상범위보다 처지는 상태로 유지되거나 반대로 지나치게 들뜨는 경우를 말한다. 흔히 조울증이라 부르는 양극성 장애, 우울증이라 부르는 주요우울장애 등을 포함한다.
기분장애 환자들은 정상인보다 반복적으로 기분이 악화되는데, 수면패턴과 일주기 생체리듬의 교란이 유발할 수 있다는 사실은 경험적으로 잘 알려져 있어왔다. 하지만 수면패턴과 일주기 생체리듬 중에 어느 쪽이 직접적으로 기분증상의 악화를 가져오는지, 기분증상 악화가 역으로 이들의 교란을 일으키는지에 관한 인과 관계는 밝혀진 게 없었다.
김재경 교수-이헌정 교수 공동연구팀은 기분장애 전향적 코호트 연구에 참여한 환자 중 장기간 웨어러블기기를 착용한 139명의 데이터를 분석했다. 환자들은 수면과 일주기리듬을 모니터링하기 위해 웨어러블기기를 착용하고 스마트폰으로 매일 기분 증상에 관한 설문을 작성했다. 연구진은 웨어러블기기 기반으로 얻어진 수면패턴과 수학적 모델로 일주기 생체리듬 정보를 계산해냈다. 총 4만일 이상의 웨어러블기기 정보와 기분증상 정보 확보했다. 전이엔트로피(transfer entropy) 방법을 사용해 기분증상에 영향을 미치는 수면패턴과 일주기 생체 리듬의 인과관계를 분석했다.
600일 이상 기간 동안 웨어러블을 착용한 환자를 분석한 결과, 기분장애 환자에서 일주기 생체리듬의 교란이 기분 증상에 직접적인 원인인 게 확인됐다. 주요우울장애와 양극성1형장애에서 일주기 생체리듬의 교란이 기분증상의 악화에 각각 66.7%와 85.7%의 높은 인과관계를 가지는 것이 확인됐다. 다만 양극성2형장애에서는 인과관계가 뚜렷하지 않았다. 또 반대로 기분증상의 악화가 일주기 생체 리듬의 교란을 일으키는 인과관계는 모든 종류의 장애에서 뚜렷하지 않았다. 수면패턴 자체는 기분증상에 인과관계가 없었다.
김재경 교수는 "수면패턴이 아닌 일주기리듬이 직접적으로 기분증상 악화와 연관이 있다는 것은 획기적인 발견이다"며 "장기간 수면패턴이 무너지면 비로소 일주기 생체리듬의 교란이 발생한다"고 했다. 이어 "2주 가량의 객관적인 수면과 빛노출 정보가 있으면 일주기 생체리듬을 수학적으로 계산할 수 있다"고 했다.
이헌정 교수는 “실제 기분장애 환자의 치료에 있어서도 기존의 약물치료에 더하여 디지털 치료기기를 이용하여 일주기 리듬을 측정하고 관리하게 되면, 환자의 상태를 더욱 안정적으로 유지하게 하고 삶의 질을 높일 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
한편, 이번 연구 결과는 국제 저명학술지 'eBioMedicine' 5월호에 이 달의 주목할 만한 논문으로 선정됐다.
이헌정 교수는 “실제 기분장애 환자의 치료에 있어서도 기존의 약물치료에 더하여 디지털 치료기기를 이용하여 일주기 리듬을 측정하고 관리하게 되면, 환자의 상태를 더욱 안정적으로 유지하게 하고 삶의 질을 높일 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
한편, 이번 연구 결과는 국제 저명학술지 'eBioMedicine' 5월호에 이 달의 주목할 만한 논문으로 선정됐다.