남성 메스암페타민 사용자에서 미상핵과 조가비핵의 용적 변화

Abstract

메스암페타민(methamphetamine, MA)의 중독성은 개인의 삶과 사회에 부정적인 영향을 미치는데 일상생활을 유지하기 어렵게 만들고 경제적 부담을 야기시키는 파급효과 때문에 위험한 마약류로 보고 있다. 이미 문헌들에서 메스암페타민 중독이 보상회로 관련 뇌 구조물들과 연관이 있다고 하며, 특히 선조체(striatum)의 생리학적 변이로 이어질 수 있다는 보고가 있다. 하지만, 기능적 뇌 영상 연구에 비해 구조적 뇌 영상 연구는 그 수가 적을 뿐 만 아니라 특정 집단 내에서 뇌 구조물의 용적 변이를 집중적으로 본 연구의 수가 제한적이다. 따라서, 본 연구는 남성 메스암페타민 사용군에서의 미상핵(caudate nucleus)과 조가비핵(putamen)의 용적변이를 집중적으로 분석하여 이에 대한 임상적 의의와 추후 연구의 참고 문헌으로의 가능성을 보고자 한다. 본 연구에서는 20명의 메스암페타민 사용자와 16명의 정상인으로 구성된 총 36명의 남성 피험자들을 모집하였다. 연구 참여 기준에 만족하는 피험자들을 대상으로 인구학적(demographic) 정보와 임상적(clinical) 정보를 수집하였다. 이후 피험자들은 정신과 전문의와의 면담(Structured Clinical Interview for DSM-IV, SCID: First et al., 1998)을 진행하였으며 자가 약물사용이력 설문지를 작성하였다. 뇌 자기공명 T1-강조영상을 획득 및 전 처리 과정을 거친 후 FSL FIRST (FMRIB’s Integrated Registration And Segmentation Tool) 프로그램을 사용하여 두 군의 피험자들에 대한 미상핵과 조가비핵의 용적을 구하였다. 인구학적 정보 중 평균 교육연한에 대해서만 메스암페타민 사용군과 정상군 사이에서 통계적으로 유의미한 차이를 보였다(t-test, t=2.28, p-value=0.029). 나이와 교육연한을 공변인(covariate)으로 뇌 구조물에 대한 용적 분석을 진행한 결과 약물 사용군과 정상군에서 유의미한 용적 차이가 좌측 미상핵(ANCOVA, p-value=0.022)과 우측 미상핵(ANCOVA, p-value=0.0026)에 있었다. 정상군에 비해 약물 사용군 미상핵의 용적은 유의미하게 감소하였다. 약물 사용군과 정상군의 조가비핵에 대해서는 그 차이가 유의미하지 않았다. 본 연구는 메스암페타민 사용이 선조체의 일부인 미상핵에서 보여지는 용적 감소와 밀접한 관련이 있다고 해석한다. 메스암페타민으로 인한 신경 독성(neurotoxicity)은 다른 뇌 영역 부위들과 선조체의 소통을 담당하고 있는 보상회로에 손상을 주는 것으로 보고 있다. 해당 구조물의 용적 감소에 대해 메스암페타민으로 인한 신경 독성이 도파민 신경세포의 손실로 이어진다고 해석하며 이는 양전자방출단층촬영(positron emission topography, PET)과 수소자기공명분광분석(magnetic resonance spectroscopy, MRS)을 이용한 사전 연구에서도 언급된 바 있다. 따라서, 선조체의 미상핵 용적 감소가 남성 메스암페타민 사용군에서 관찰되었으며 이는 최근까지 보고된 메스암페타민 사용이 뇌에 주는 유해성을 더욱이 보여준다.;Methamphetamine emerges as a substance with a pressing concern for public health because of its addictive potentials that impose an adverse effect on individual’s problem of maintaining a daily life as well as society’s difficulties of dealing with economic burden. Some previous literature has suggested that there is a connection between methamphetamine addiction and reward circuit with a particular attention to the striatum, which may have undergone an anatomical change due to methamphetamine use. However, there is a limited number of structural neuroimaging studies that solely focuses on the volumetric change of the brain within a specific group compare to the increasing number of functional neuroimaging studies. The present study, therefore, investigates the volumetric change of brain structures – the caudate nucleus and putamen – that are shown in the methamphetamine user group to highlight its importance concerning clinical relevance and potential reference to future studies. A total of 36 male subjects – 20 methamphetamine users and 16 healthy comparison subjects - were recruited and carefully screened for eligibility. Then, all subjects were assessed with clinical interviews including SCID (Structured Clinical Interview for DSM-IV, SCID; First et al., 1998) and self-reported drug use history, followed by obtaining demographic and clinical characteristics. The high-resolution T1-weighted magnetic resonance imaging data was acquired from both groups and preprocessed for further volumetric analysis. Using FSL FIRST (FMRIB’s Integrated Registration and Segmentation Tool) program, we measured the volume of the caudate nucleus and putamen of both methamphetamine users and healthy controls. A statistical test revealed that there was a significant difference in the years of education only between the two groups – methamphetamine users and healthy comparison subjects - among other demographic variables (t-test, t=2.28, p-value=0.029). The volumetric analysis on brain structures showed a significant decrease in the left caudate nucleus (ANCOVA, p-value=0.022) and right caudate nucleus (ANCOVA, p-value=0.0026) of methamphetamine users compare to that of healthy comparison subjects. There was no significant difference between methamphetamine users and healthy comparison subjects regarding the putamen volume. The study found that methamphetamine use is related to the volumetric decrease in the caudate nucleus which makes up the dorsal striatum. A methamphetamine-induced neurotoxicity is previously known to target the reward pathway of which the striatum communicatively ties with other parts of brain structures. In line with previous evidences from PET (Positron Emission Topography) and MRS (Magnetic Resonance Spectroscopy) studies, a decrease of the striatum volume might also be due to methamphetamine-induced neurotoxicity from the loss of dopaminergic neurons. In conclusion, the volumetric change in the caudate nucleus of the striatum was found in male methamphetamine users, and this further add to the growing body of evidence on the detrimental effects of methamphetamine on the brain.