통각 인식(nociceptive)의 경로

통각 인식은 해로운 자극이 뇌까지 전달되기 위해 필요한 일련의 전달 과정입니다. 감각세포는 가벼운 터치부터 통각, 진동, 온도 등 여러 정보를 뇌에 전달해야 하는데 그 중 하나가 바로 통각입니다. 그리고 통각을 인식하기 위한 통각 인식(nociceptive) 수용체가 필요합니다. 이 글에서는 통각인식의 경로에 대해 알아보도록 하겠습니다.

통각 인식이 통증에 이르기까지

통증 신식에 대한 신경조직은 3가지 측면에서 접근 가능합니다. 말초에서 척추후각, 그리고 척추후각에서 중추신경계로 이어지는 구심성경로 (뇌간, 중뇌, 대뇌피질 및 상호 통합센터) 그리고 뇌에서 척수로의 원심성 경로가 있습니다.

감작반응

감작반응은 통증 역치의 감소 및 말초 통각 수용체의 반응성 증가를 특징으로 합니다. 근막통증후군을 포함한 통증 증후군에서 중요한 역할을 하지요. 통각정보의 지속적인 공급원으로서 TrP는 통증 감작을 전파하고 유지하는 데에 중요한 역할을 합니다. 또한 진행성이며 강력한 지속적 말초 통각 입력은 신경가소성 변화를 일으킵니다. 이는 결국 척수 회질을 포함한 해부학적 변화까지 유발하지요. 해부학적 변화에는 뇌간, 우측 전 시상부, 배외측 전전두엽 피질, 체성감각 피질, 후 측두부 피질 등이 포함됩니다.

통각 전달

통각 전달은 도입, 전달, 지각, 조절 총 4단계로 이루어져 있습니다. 통각 인식은 고통스러운 감각의 인식 과정이지요. 말초신경 종말에서 잠재적 통증 자극을 감지하게 되면 통각 인식이 시작되빈다. 이는 작은 지름의 유수성, 빠른 전도의 신경섬유와, 더 둔하고 국한이 어려우며 통증 전달이 느린 무수성, 더 저속의 신경섬유에 의해 전달됩니다. 직경이 작고 속도가 느린 모든 섬유가 통각을 담당하는 것은 아닙니다.

세포단계에서의 통각 인식 전달

유해한 자극은 외인성 기계적 자극과 같이 신체 바깥에 위치하는 자극일 수도 있지만 내부의 손상이나 염증 등 조직내에서 발생하는 내부적 자극일 수도 있습니다. 외인성 자극과 내인성 자극 모두 지질매개체나 사이토카인, 프로톤 및 신경 전달물질들과 같은 통증 전달물질들을 생성시킵니다. 둘 다 세포막 이온성 채널과 대사성 수용체를 활성화 시킵니다.

신경 영양 인자 (nerve growth factor)

근육 통각 수용체에 자극제로 작용하는 물질들로는 캡사이신, ATP, 신경 성장 인자(NGF) 등이 있습니다. 통증을 유발하는 첫번째 신경 영양인자는 NGF였습니다. 쥐의 허리 근육 조직에 NGF를 주입했더니 통증의 과민성이 길어졌습니다. 다른 연구들을 통하여 NGF의 말초신경 투여가 열이나 기계적 통각에 대한 과민반응을 일으킨다는 것이 입증되었습니다. 또 다른 실험에서 NGF를 전경근과 근막에 주입했더니 큰 통각 과민이 유발되었습니다.

기타 통증 유도 물질들

신경 영양 인자 뿐 아니라 글루타메이트나 캡사이신 등의 여러 물질들이 국소적 또는 유발성 근육 통증을 유도하는 것으로 밝혀져 있습니다. 예를들어 6종류의 글루타메이트 수용체가 있는데 3종류의 이온성 수용체와 3종류의 대사성 수용체로 구성되어 있습니다. 이러한 수용체들은 특정 리간드가 글루타메이트와 같은 수용체에 결합할 때까지 닫혀 있게 되며 수용체가 활성화 되면 열리게 됩니다. 이 밖에도 substance P 혹은 CGRP 와 같은 통증 유도물질들도 통각인식에 중요한 역할을 합니다. NGF는 척수내 substance P와 CGRP의 발현을 조절하며 NGF항체가 투여될 때 CGRP 및 기계적 통각 과민은 억제됩니다.

이번 글에서는 통각 인식에 관여하는 해부학적 구조와 세포분자적 단계의 접근에 대해서 알아보았습니다.