'뇌섬엽' 부위에 뇌졸중 발생시 심장기능도 저하

뇌졸중이 발생할 때 뇌섬염 등 부위를 손상받으면 심장 기능이 떨어진다는 연구결과가 나왔다. 뇌섬엽은 귀 안쪽 깊은 곳에 위치하며 전두엽, 두정엽, 측두엽에 의해 덮여있다. 

삼성서울병원 심장뇌혈관병원 뇌졸중센터 서우근 신경과 교수, 이미징센터 박성지 순환기내과 교수, 영상의학과 정다다 임상강사 연구팀은 미국 심장학회지에 "뇌졸중 병변의 위치 사이의 지형학적 연관성을 시각화함으로써 뇌와 심장 사이의 상호작용에 대한 증거를 제시했다"고 7일 밝혔다. 

뇌는 심장자율기능 조절에 중요한 역할을 하는 만큼 뇌손상이 발생하면 심장 기능 장애에도 영향을 줄 것으로 예측해 왔지만 어느 부위가 직접적 관련이 있는지 지형학적으로 보고된 바 없었다. 

특히 심장 기능이 정상이었던 사람도 뇌졸중 발병 이후 심장 기능이 나빠지는 경우가 있으나 정확한 관련성을 알지 못해 임상 현장의 숙제였다.

이에 대해 연구팀은 뇌 표면의 각 영역마다 신체의 근육 및 감각기관과 연결된 신경 경로가 있다는 호문쿨루스(homounculus)에서 착안해 대뇌 피질에 심장 기능을 조절하는 특정 부위가 존재할 것이라는 가설을 세웠다. 

연구팀은 2016년부터 2017년 사이 삼성서울병원 뇌졸중센터를 통해 급성 허혈성 뇌졸중 진단을 받고 입원치료를 받았던 환자 중 심장 기능이 정상 범주(좌심실 구출률이 50%이상)인 286명의 뇌졸중 환자들을 대상으로 특수 심장초음파(2-dimensional speckle tracking echocardiography)를 이용해 조사했다.

좌심실의 기능을 확인하는 스트레인 검사와 지형학적으로 연관된 뇌 병변 부위를 시각화하기 위해 연구 대상자들의 뇌 자기공명영상(MRI)의 확산강조영상(DWI)과 겉보기확산계수 지도(ADC map)를 자체 개발한 영상 분석 프로그램과 3차원 모델링 프로그램을 이용해 뇌경색 병변의 위치를 지형화했다. 

그 결과, 급성 허혈성 뇌졸중 환자 뇌의 우측 뇌섬엽(insula) 및 주변 영역과 좌측 정수리 피질(parietal cortex)이 손상된 좌심실 전반적인 종축 움직임 변화(left ventricular global longitudinal strain)와 관련이 있는 것으로 확인됐다. 

연구팀은 뇌-심장 상호작용에 관여하는 뇌섬엽 부위의 손상이 기저 심장질환이 없는 뇌졸중 환자의 심장 기능에 악영향을 준다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 

또한 기존에 알려진 뇌섬엽 이외에도 좌측 정수리 피질이 뇌-심장 상호작용에 관여하는 뇌 영역임을 새로 밝힌 것 역시 고무적 성과로 평가됐다. 

박성지 교수는 "이번 연구는 심장뇌혈관병원 내 이미징센터와 뇌졸중센터가 시작 단계부터 협업해 뇌-심장 상호작용에 대한 의미 있는 증거를 제시한 것"이라면서 "환자들이 뇌졸중 이외에 심장 문제로 인한 이중, 삼중의 고통을 받지 않도록 추가 연구를 진행할 계획"이라고 말했다.