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작용 메커니즘
새로운 치료법이 부상할 때마다 그것이 어떻게 효력을 나타내는지 밝히도록 요구받는다. CES는 지난 53년 동안 의료용으로 사용되어 왔지만(1953년 유럽에서 “전기수면electrosleep"이란 이름으로 나왔다) 그 작용 메커니즘에 대해서 명확하게 알려진 것이 없다.
치료메커니즘을 밝히려면, 그 치료법을 현재 의학계에서 널리 받아들여지고 있는 기존 개념들 내에서 해석해야만 한다. 현재 약간의 도움이 될 이론들 몇 가지는 다음과 같다.
신경계. 인체는 다소 강하게 서로 연결된 신경계를 통해 기능한다는 것이 현재 주요 개념이다. 이런 이론적인 시스템 하에서, 인체는 신경으로 연결되어 있어서 외부로부터의 자극을 구심신경을 통해 받아들이고 중추신경계로 전달한다. 그리고 원심신경들을 통해 반응자극을 밖으로 내보낸다. 예를 들면 손가락이 실수로 뜨거운 것에 닿으면 손가락은 즉각적으로 급격하게 반응하여 뜨거운 스토브로부터 떨어진다.
신경들은 일반적으로 서로 직접 접촉하지 않기 때문에 신경망은 신경에 있는 시냅스 종말을 통해 자극을 전달한다. 시냅스 전 세포막(pre synaptic membrane)이 신경전달물질들을 저장된 소낭들로부터 신경들 사이의 시냅스로 방출하면 이것이 시냅스 후 세포막(자극을 이어받을 신경의 세포막)에 있는 수용체들을 자극해서 다음 신경이나 근육세포막의 수용체 등에 자극을 전달하게 된다.
원래 기능하도록 디자인된 대로 효과적으로 기능하기 위해서는, 모든 신경이 건강해야하고 신경자극전달에 관여하는 모든 신경전달물질들이 서로 균형을 유지해야만 한다. 만약 한 신경전달물질이 균형을 잃으면 관련된 시스템이 과도하게 자극되거나 자극이 제대로 전달되지 않게 되고 이런 경우 이런저런 신체적 혹은 감정적인 증상을 일으킨다. 예를 들면, 도파민이 부족하면 파킨슨병과 비슷한 증상이 나타나고, 세로토닌이 부족하면 우울증이 나타나는 등등이다.
만약 CES가 이런 시스템에서 효과적인 것이라면, CES가 주위와의 균형을 잃은 신경전달물질들을 균형상태로 되돌려 놓는 작용을 한다는 것이 입증되어야만 한다.
Pozos가 개를 대상으로 일련의 흥미로운 실험들을 수행하여 이런 가능성을 관찰했다. 그들은 뇌에서 아드레날린-콜린 균형을 검사했다.
그의 연구그룹은 가설을 세웠다. CES가, CES 판매원들이 주장하는 것처럼, 신경들이 점화되도록 실제로 자극한다면, 몇 마리의 개에게 레서핀(reserpine, 도파민 차단제-역자주)과 CES 자극을 줄 것이다. 그러면 레서핀은 도파민이 시냅스 전 소낭으로 재흡수되는 것을 막을 것이다. 이것이 시냅스 전 소낭에서 아드레날린 작용성 시냅스 후 신경들을 점화하는데 필요한 도파민의 양을 감소시킬 것이다. 따라서 콜린 작용성 시스템이 우위를 차지하게 될 것이다. 그는 실험을 수행했고, 그렇게 해서 아드레날린계와 콜린계의 균형을 깨뜨리자 개들이 파킨슨병과 유사한 증상들을 나타내기 시작한다는 것을 발견했다.
그러나 Pozos은 개의 뇌에서 도파민을 직접적으로 측정하지는 않았었다. 그래서 그의 예측이 정확했다는 것을 입증하기위한 추가 실험을 해야 한다고 생각했다. 아드레날린-콜린 평형의 다른 면에 있는 아세틸콜린의 재흡수를 차단하기로 결정했다. 아세틸콜린의 재흡수가 그 쪽의 평형을 깨고 파킨슨 유사 증상들을 유발시켰던 것이다. 이를 위해서, 그는 여전히 파킨슨 유사 경련증상을 보이는 CES 자극 개들에게 약간의 아트로핀(atropine, 아세틸콜린 차단제-역자주)을 주었다. 아세틸콜린 재흡수를 막기 위해서였다. 경련이 멈췄다.
도파민이나 아세틸콜린을 직접 측정해 본 것은 아니기 때문에 그는 시스템을 더 점검해야겠다고 결정했다. 다른 그룹의 CES 처리 경련성 개들을 대상으로 콜린 작용성 사이드로부터 아트로핀을 제거하고 대신 파이소스티그민(physostigmine, 아세틸콜린 분해효소 억제제)을 첨가했다. 파이소스티그민은 콜린성 신경들을 자극해서 평상시보다 더 빨리 점화시킬 수 있다. 이렇게 하자 개들은 어느 때 보다 더 강렬한 경련을 일으켰다.
Pozos.는 자신이 세운 가설이 옳았으며 CES가 도파민 생산이 증가되도록 효과적으로 자극할 수 있다는 것을 입증했음을 확신했다. 그러나 잠깐. 만약 그게 사실이라면, 실험약들을 모두 제거했을 때, CES가 개의 뇌를 심하게 균형을 잃은 상태에서 정상으로 되돌릴 수 있어야만 한다. 그 결말을 위해서, 그는 모든 실험 개들에게서 약을 제거하고 일주일 동안 일반식사와 물을 제공했다. 그 후 1/3에게는 L-Dopa를 주고 다른 1/3에게는 CES 자극을 주었다.
무처리 군은 3-5일 내에 정상적인, 파킨슨 유사 증상이 없는 상태로 돌아갔다. 그러나 CES 처리군은, L-Dopa를 투여한 1/3 그룹과 마찬가지로 3-7시간 내에 정상적인 파킨슨 유사증상이 없는 상태로 돌아갔다.
다른 연구에서 다람쥐원숭이의 시냅스 전 세포막에 있는 시냅스전 소낭의 수를 수분간의 CES 자극전후와 자극중지 후 일정시간 동안 실제로 측정했다. 실험결과는 CES가 소낭을 자극해서 신경전달물질들을 비우게 해서 소낭의 수가 감소하도록 한다는 것을 확인시켜 주었다. 그러나 자극이 계속되자 CES의 작용으로 새롭게 만들어지는 소낭의 수가 급격하게 증가했다. 자극을 중단하면, 소낭의 수는 점차로 자극전의 수준으로 돌아가는 경향을 보였다.
유사한 연구가 마약중독자를 대상으로 행해졌다. 마약중독자에서는 마약에 의한 엔돌핀의 고갈이 뇌의 청색반점(locus ceruleus) 부위에서 엔돌핀과 노에피네프린 시스템간의 균형을 깨트리는 것으로 여겨지고 있다 엔돌핀과 비슷한 작용을 해서 시스템의 기능을 down regulate 해왔던 마약이 제거되면 노에피네프린이 우위를 차지하게 되어서 금단증상들이 나타나기 시작한다. 연구자들은 노에피네프린 작용성 시냅스후 수용체들을 알파 메틸 도파로 차단하면 금단증상들을 멈출 수 있다는 것을 알고 있었지만 환자들의 반에게 CES 자극을 시도 해보자고 생각했다. CES가 엔돌핀 생성이 증가되도록 자극해서 시스템의 균형을 되찾을 수 있도록 할 수 있는지를 알기 위해서였다.
결과는 두 방법 모두 똑같이 효과가 좋았다. 그래서 그 이중맹검(double blind) 연구를 모니터했던 의사들은, 연구가 끝난 후 약을 투여한 환자들에게서 반동(rebound) 우울증이 재발하고 CES 처리군에서는 나타나지 않았을 때까지, 어떤 환자들이 알파메틸도파 처리를 받은 환자들인지 CES 처치를 한 환자들인지 발설 할 수가 없었다.
침술요법 닉슨 대통령의 중국 방문 이 후 침술이 미국에서 성행하게 되었고 일부 의학영역에서 여전히 한 몫을 하고 있다. 침술의 배경이 되는 이론은 인체가 에너지 항상성을 유지하는 상태에서 제 기능을 하는데 가끔 이런저런 이유들 때문에 그 시스템의 균형이 깨질 수 있다는 것이다. 그 때문에 CES 사용 초기에는 많은 사람들이 시스템에 에너지가 불충분할 때 인체가 정상적으로 기능하도록 하기 위해 CES가 에너지 균형이 증가되도록 시스템을 자극하므로써 효과를 나타내는 것으로 생각했었다.
에너지는 인체의 콜라겐 결체조직을 통해 흐르고, 인체의 특정부위들은 다른 부위들 보다 그 시스템 내부로의 에너지 유입에 더 민감한 것으로 알려져 있다. 이 민감한 부위들은 경혈(acupuncture points)로 알려져 있으며 CES는 이 혈자리들을 직접적으로 자극하지 않고도 이 시스템에 에너지를 잘 공급할 수 있다.
CES 전극들은 머리의 여러 부위에 장착되므로 자극전류가 머리를 관통해서 흐를 수 있다. CES 전류는 머리와 두피 사방에 확산되고 또한 뇌 전체를 통과할 수 있지만 뇌의 변연계 또는 “감정”뇌를 따라 canalizing하는 것으로 알려져 왔다.
CES 전극을 귀 뒤에 있는 유상돌기 위에 장치하고 전류를 흐르게 하면, 누그든지, 전류가 안면근육으로 확산되면서 무의식적으로 이를 드러내고 웃게 되는 경향이 있다. 그리고 유사하게 CES 펄스가 계속되는 동안 섬광이 보일 수 있는데 이는 에너지가 눈에 있는 안구기관을 지나가기 때문이다. 이것으로 보아 머리 위나 머리 주위에 있는 모든 경혈들은, 어디에 위치하든, CES 자극에 대한 반응으로 충분히 자극을 받을 수 있을 것으로 보인다. 예를 들면, 어떤 치료법에서는 얼굴에 있는 경혈들 중의 몇 개를 단지 손가락 끝으로 가볍게 톡톡 두드리는 것만으로 극적으로 활성화 시킬 수 있다고 한다. 침술 시스템에 대한 지식이 충분치 않아서 어떤 방법으로 CES가 침술 루트를 통해 신체 변화를 일으키는지에 대해 더 추론하지 못하지만, 가까운 미래에 그렇다는 것이 입증될 것이다..
전신에서 활동하고 있는 다른 에너지흐름 시스템이 있다. 혈관계가 그것으로 전기 전달 시스템의 하나이다. Nordenstrom에 의하면 혈관계는 생물학적으로 닫힌 전기회로 역할을 하며 그 안에서 에너지가 빠르게 흐르고, 전기적으로 하전 된 혈액구성요소들을 잡아당기고 밀어 내면서 인체가 기능적인 항상성을 유지하도록 한다. 이 시스템은 동맥과 정맥 둘 다 에서 작용하며 혈관벽들이 절연체 역할을 한다. 그리고 혈관-세포사이 공간(vascular-interstitial space)에서도 작용한다. 현재까지 CES가 어떻게 이 시스템에 영향을 미치거나 상호작용을 하는지에 대해서는 보고된 것이 없다.
어떤 CES연구도 국소적으로 작용하는 전기시스템으로서 신체 전체에도 작용하는 전기 시스템이라고 Becker가 입증한 신경주변 전기 시스템(perineural electrical system)과 관련해서는 이루어진 것이 없으나, 신경계와 별도로 이루어진 것은 있다.
뇌파(EEG) 연구 다수의 뇌파 연구, MRI 연구 그리고 유사한 연구들이 CES 처리군을 대상으로 행해져 왔다. 이들 중의 몇몇은 수면 연구와 중독연구부문에서 보고되고 있다. 몇몇은 진행 중이고 새로운 연구들이 이 논문이 쓰여지고 있는 것처럼 계획 중에 있다. 수 년 동안 행해져 온 다양한 연구들을 살펴본 결과 CES는 확실히 뇌의 신경점화 패턴을 변화 시키므로서 작용한다고 말할 수 있다. 이런 변화들의 영향을 해석하기는 어려울 수 있지만 연구에 참여한 환자들에게 부정적인 종류의 영향을 끼쳤다고 생각하는 사람은 아무도 없었다. 예를 들면, CES 처리시 발작을 일으킨 경우가 단 한 번도 없었는데 심지어 발작환자에게서 조차도 없었다.
신경호르몬 연구 우울증환자에서 균형이 깨어져 있는 호르몬들과, DHEA, 테스토스테론, 에스트로젠 및 IGF-1과 같이 노인환자들에서 수준이 낮은 호르몬들을 보다 정상 상태로 회복시키는 CES의 역할에 관한 몇몇 연구들이 행해져 왔다.
동조 이론 동조 분야로서 자생적 질서학(the science of spontaneous order)은 의학 관련 현상들을 묘사하는 새로운 방법의 하나로 빠르게 부상하고 있다. 이 이론에서는 몸의 모든 부분은 기능적으로 모든 다른 부분과 동조하며, 각각의 기관은 특히 기능적으로 기관자체 내부에서 동조하는 것으로 본다. 몸 전체 또한 외부 환경과 동조한다. 몸의 어느 부분에서 세 단계 동조 레벨 중의 어느 것에서든 동조가 깨지게 되면 질병이 발생한다.
동조성은 TV의 네이쳐 채널에서 쉽게 볼 수 있다. 수천마리의 물고기 떼가 처음에 한 방향으로 돌진하다가 포식자인 상어에게 공격받으면 다른 방향으로 아주 갑자기 그리고 결코 주위의 다른 물고기들과 부딫치지 않고 간다. 대규모로 이주하는 새떼들이 처음에는 한 방향으로 그리고 다음에는 다른 방향으로 머리 위에서 빠른 속도로 선회하는 것을 볼 수 있다. 수백 마리의 새들이 밀집 대형으로 비행하면서도 서로 충돌하는 일이 없다.
마찬가지로 인체에서도 모든 간세포들은 간이 기능을 완수 하도록 하기 위해서 동조해서 일해야만 한다. 췌장과 심장근육, 부신 등등도 마찬가지이다. 나아가 모든 다양한 기관들이, 각자의 고유한 리듬들을 동반하더라도, 모든 다른 기관들과 동조하면서 일해야만 인체가 적절히 기능할 수 있다.
쥐에서 24시간 주기의 생활리듬을 조절하는 시침조절시계(master clock)는 눈에 있는 망막에서 시작해서 시상하부 앞에 있는 두 개의 작은 시각교차핵에서 끝나는 단일시냅스 신경경로인 것으로 밝혀져 있다. 이 경로는 눈에서 시작하기는 하지만 시력과는 아무런 상관이 없고 뇌의 시각센터들에도 자극을 전달하지 않는다. 오직 쥐와 쥐의 외부환경 간에 동조성을 조절하는 목적으로만 특별히 쓰이는 것으로 보인다.
연구자들은 여전히 인체의 각 기관들을 조절하는 그리고 인체 전체를 조절하는 시침조절시계를 찾고 있다. 앞으로 CES 처리로 인해 유입되는 일정간격의 주기적인 맥박을 가진 전기에너지가 동조성을 잃은 인체를 재배치해서 정상적인 동조성을 회복하도록 어떤 식으로든 작용하고 그러므로서 보다 건강하게 기능하도록 한다는 것이 잘 입증될 것이다.
요 약
CES는 뇌의 어느 곳이라도 닿을 수 있는 것으로 밝혀져 왔다. 연구자들이나 환자자신들에 의해 고의적으로 균형이 깨진 신경호르몬 시스템을 정상으로 돌려놓는 과정에서 그리고 마약중독의 경우에도. 노화와 함께 일반적으로 감소되는 몇몇 호르몬들을 보다 젊은 수준으로 회복시키는 것으로 나타났다.
그리고, CES는 어떤 이유로든 균형이 깨지게 된 신체 시스템이 균형을 이루도록 작용하는 것으로 생각된다. 이것에 대한 흥미로운 추론의 하나로 환자가 일단 균형을 되찾으면 -예를 들면, 이것은 약제 중단 증상에서 자주 볼 수 있다-CES가 효과가 없어지고, 환자는 사용을 중지하게 되는 임상결과가 자주 관찰된다. 이 때문에 어떤 방식으로든 중독성이나 습관성이 없는 것으로 알려져 있다. 그리고 현재까지 어떤 연구에서도 유의적인 부작용이 보고된 적이 없다(상세한 것은 심포지엄에서).
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2010년 10월 2일 14:00~15:30
CES (Cranial Electrotherapy Stimulation, 두개골 전기 자극)와 뇌건강
