조현병 환자들은 환청으로 고통받는 경우가 적지 않다. 이러한 환청에는 “너는 살아갈 가치가 없다”, “죽어라”와 같이 자신을 부정하는 목소리가 포함되기도 한다. 또한, “지금 무슨 건물에 들어갔다”, “교차로를 걷고 있다” 등, 누군가 자신을 감시하는 듯한 목소리가 들리기도 한다.
중국에 위치한 뉴욕대학교 상하이 캠퍼스(NYU Shanghai)에 소속된 신 톈(Xin Tian) 박사와 연구팀은 조현병 환자의 환청이, 뇌의 “자신의 목소리라고 판단하는 기능”이 제대로 작동하지 않기 때문에 발생한다고 발표했다.
이 기능의 이상으로 인해 환자들은 “뇌 속에서 떠오르는 생각”을 자신이 한 생각이라고 인식하기 어려워지며, 그것이 마치 외부에서 들려온 것처럼 느끼게 되는 것이다. 연구의 상세 내용은 2024년 10월 3일자 학술지 “PLOS Biology”에 게재되었다.
존재하지 않는 목소리가 들리는 환청
조현병의 주요 증상에는 “대화 주제가 자주 바뀐다”, “작업 실수가 증가한다”, “감정의 변화가 적어진다” 등의 생활 및 사회적인 장애 외에도, 환청이나 환각, 망상 등이 있다. 특히 환청으로 고통받는 사람은 많으며, 환자 본인은 그것이 마치 실제로 들린 것처럼 느껴지기 때문에, 병이 원인임을 쉽게 알아차리지 못한다.
그렇다면, 왜 통합실조증 환자들에게 환청이 발생할까?
신 톈 박사와 연구팀에 따르면, 환자들의 환청은 그들의 뇌가 “자신의 생각”과 “외부에서 들려오는 목소리”를 구별하지 못하기 때문에 발생한다고 한다. 그리고 그 원인은 “말할 때 작동하는 몇 가지 기능”과 관련이 있다.
그 기능은 “원심성 복사(efference copy)”와 “수반 발사(corollary discharge)”다. 이 기능들은 보통 사람이 뇌에서 명령을 내려 몸을 움직일 때, “이로 인해 발생할 자신의 신체 움직임”을 예측하기 위해 사용된다.
예를 들어, 우리가 팔을 움직이려고 할 때, 그에 대한 “명령”은 팔의 근육에 전달될 뿐만 아니라, 그 명령의 복사본이 뇌에 남아 있다. 그래서 뇌는 자신이 팔을 움직일 것이라고 예측할 수 있으며, 갑자기 시야에 자신의 팔이 들어와도 놀라지 않는 것이다.
“점프하라”는 명령을 내린 경우에도, 그 명령의 복사본이 뇌에 남아있기 때문에, 자신의 몸이 갑자기 떠오르고 시야가 흔들리는 것에 놀라지 않는 것이다. 즉, 뇌의 예측 기능이, 자신이 받는 감각을 “자신의 행동의 결과”라고 정확히 인식하게 만드는 것이다. 이것은 말을 할 때도 마찬가지입니다.
사람이 무언가를 말하려고 할 때, “뇌 속 생각”을 신호로 성대에 보내 그 근육을 움직이게 한다. 뇌에는 이를 정확하게 예측하는 기능이 있어서, 갑자기 성대에서 소리가 나더라도 놀라지 않는다.
귀로 들어오는 소리를, “어디선가 들려온 목소리”가 아니라, “자신이 말한 단어”라고 정확히 인식할 수 있는 것이다. 또한, 뇌에는 자신의 목소리를 억제하는 기능도 갖추어져 있다. 이것은 “자신이 내는 목소리이기 때문에 강하게 반응하지 말라”는 신호를 청각 시스템에 보내는 기능으로, 자신의 목소리를 외부의 목소리로 느끼지 않게 한다.
하나의 측면으로는, 이 기능이 자신의 목소리가 외부의 소리보다 시끄럽게 느껴지지 않도록 한다. 다른 사람의 외침 소리는 시끄럽게 느껴지지만, 자신의 외침 소리가 그렇게 시끄럽지 않게 느껴지는 이유는, 미리 자신의 뇌가 자신의 발성을 예측하여 청각을 억제하고 있기 때문이다.
이와 같이, 인간의 뇌에는 생각을 말로 옮기는 과정에서 “자신이 발하는 단어라고 예측하고 인식하게 만드는 기능”이 있다. 하지만 이번 연구에서는 조현병 환자들은 이러한 기능이 제대로 작동하지 않는 것으로 밝혔다.
환청은 “뇌 속 생각”을 “외부 목소리”와 구별하지 못해 발생
신 톈 박사와 연구팀은 환청의 배후에 있는 메커니즘을 조사하기 위해, 환청이 없는 조현병 환자 20명과 환청이 있는 조현병 환자 20명을 모아, 건강한 사람들과 비교했다. “환청이 있는” 그룹, “환청이 없는” 그룹, “건강한 사람” 그룹에서, 특정한 단어를 말하려 할 때 뇌의 작동 방식의 차이를 조사한 것이다.
그 결과, 환청의 원인이 자신의 말을 예측하고 인식하는 기능인 “원심성 복사(efference copy)”와 “수반 발사(corollary discharge)”의 이상으로 밝혀졌다. 먼저, 조현병 환자 두 그룹에서는, 환청 여부와 상관없이 “자신의 목소리를 억제하는 기능”이 저하된 것으로 나타났다.
즉, 조현병 환자는 자신이 내는 목소리가 뇌에서 억제되지 않아, 외부 소리로 오해하기 쉬운 상태에 놓여 있다는 것이다. 이 혼란 상태는 마음속에서 목소리를 낼 때도 발생하므로, 환자들은 마음속 목소리와 외부 소리를 구별하기 어려운 상태에 있다.
추가적으로, “환청이 있는” 그룹만이, 뇌에 남아있는 “명령 복사본”에 노이즈가 생기며, 필요 이상으로 강조된다는 사실도 밝혀졌다. “건강한 사람” 그룹이나 “환청이 없는” 그룹에서는, 이 복사본이 발성 직전에 강화되어, 자신의 목소리를 적절히 예측하는 역할을 한다.
하지만, “환청이 있는” 그룹에서는 특정한 목소리를 발하려 하지 않을 때도 이 기능이 과도하게 활성화되어, 뇌에서 무질서한 “잡음”이 발생하고 있었다. 그들은 뇌에서 일어나는 이러한 작용으로 인해 현실의 소리와 생각을 혼동하기 쉬운 상태에 있었던 것이다.
이 두 가지 부정적인 요소가 결합되면, 일부 조현병 환자는 뇌 속 생각이나 잡음을 마치 외부에서 들리는 소리처럼 인식하게 될 가능성이 높다고 한다. 이번 연구를 통해 조현병 환자의 환청 배후에 있는 뇌 신호의 혼란을 밝힐 수 있었다.