비만의 사람은 '충분히 먹었다'는 신호에 뇌가 반응하는 능력이 손상되어 체중 감량 후에도 회복하지 않는다

비만인은 하루에 필요한 섭취 칼로리를 초과한 양을 먹어 버리는 경향이 보이고 체중 감량 후에도 체중을 유지하기 어렵다고 지적되고 있습니다. 예일대학과 하버드대학 연구팀이 발표한 새로운 논문에서는 비만인 사람의 뇌는 '벌써 영양소를 충분히 섭취했다'는 위장의 시그널에 반응하지 않게 되어 체중 감량 후에도 그 능력은 회복되지 않는 것으로 나타났습니다.

Diminished brain response to nutrients observed in people with obesity | YaleNews
https://news.yale.edu/2023/06/12/diminished-brain-response-nutrients-observed-people-obesity

Diminished brain response to nutrients observed in people with obesity

Obesity changes the brain, with ‘no sign of reversibility,’ expert says | CNN
https://edition.cnn.com/2023/06/12/health/obesity-changes-brain-wellness/

Obesity changes the brain, with ‘no sign of reversibility,’ expert says | CNN

세계보건기구(WHO)에 따르면 전세계 매년 400만 명 이상이 비만을 원인으로 하는 질병으로 사망하고 있어 비만에 영향을 주는 생물학적 요인을 이해하는 것은 매우 중요합니다. 2023년 1월 발표된 논문에서는 마우스가 고지방식을 계속 먹으면 칼로리 섭취량을 조절하는 뇌의 기능이 파괴된다는 연구결과가 나왔지만 인간의 영양소 신호전달에 대해서는 이해되지 않은 점도 많이 남아 있습니다.

그래서 예일대학의 내분비학 연구자인 미레이 사리 씨가 이끄는 연구팀은 실제로 체질량 지수(BMI)가 25 이하인 표준 체중인 피험자 28명과 BMI가 30 이상인 비만 피험자 30명을 모집해 실험을 실시했습니다.

피험자들은 각각 간격을 두고 행해진 3회의 실험 세션에 참가했습니다. 세션 전날 피험자들은 전원이 집에서 같은 식사를 했고 다음날 아침이 되어 영양튜브가 삽입될 때까지 아무것도 먹지 않았다고 합니다. 연구팀은 영양튜브를 통해 '설탕(글루코오스)이 들어간 물', '지질이 들어간 물', '물' 중 하나를 피험자의 위로 직접 보내 뇌활동의 변화를 fMRI와 단일광자 방사단층촬영(SPECT)을 이용하여 30분에 걸쳐 관찰하였습니다.

실험 결과, 표준 체중의 피험자는 당 또는 지방이 위장으로 보내지면 선조체라는 뇌영역의 활동이 감소하는 것으로 나타났습니다. 선조체는 음식을 섭취할 때 보상과 동기부여와 관련이 있는 것으로 밝혀졌으며 선조체의 활동 저하는 몸에 영양이 주어졌다고 뇌가 인식하는 것을 시사하고 있습니다.

또한 선조체의 활동 저하와 동시에 도파민의 방출도 확인되어 뇌의 보상중추도 활성화된 것으로 나타났습니다. 사리 씨는 “우리는 선조체에 관심을 가지고 있었고 이렇게 뇌 활동이 전체적으로 저하되는 것은 음식이 위 안으로 들어가면 더 많은 음식을 먹으러 갈 필요가 없기 때문"이라고 보았습니다.

한편 비만인 피험자에서는 당만이 뇌활동의 변화를 일으키고 지방은 뇌활동이나 도파민 수준에 변화를 미치지 않았습니다. 이 발견은 매우 흥미로운 것이라고 전문가는 지적했습니다. 그 이유에 대해 이번 연구에 직접 관여하지 않은 케임브리지 대학의 I. Sadaf Farooqi 씨는 “브로콜리 대신 햄버거를 먹고 싶어지는 것은 햄버거에 포함된 지방이 생물학적으로 뇌에 더 좋은 반응을 보여주기 때문”이라고 설명했습니다.

또한 연구팀은 비만 피험자에게 12주에 걸친 체중감량 프로그램을 실시해 10%를 감량시킨 후 다시 같은 실험을 실시했습니다. 그런데 체중이 줄었음에도 불구하고 비만이었던 피험자의 뇌는 여전히 지방에 반응하지 않았습니다.

사리 씨는 “아무것도 바뀌지 않았습니다. 뇌가 포만감과 만족감을 기억하지 못했습니다. 이 발견은 다이어트에 성공해도 몇 년 후에 체중이 돌아가는 사람이 있는 이유를 설명할 수 있을지도 모릅니다”라고 보았습니다.

이번 연구결과는 체중이 증가하는 어느 시점에서 뇌가 변화하고 지방에 대한 감지능력을 잃는지를 밝히지 않았으며 유전자가 특정 영양소에 대한 뇌의 반응에 영향을 미칠 가능성도 배제 할 수 없어 연구결과를 적절히 해석하기 위해서는 추가 연구가 필요하다고 합니다.

사리 씨는 “체중 증가를 해결하기 위해서는 먹는 양을 줄여 운동량을 늘리면 좋은데, 뇌 문제로 인해 식사량이 줄어들지 않을 수 있다는 것을 아는 것이 중요하다"고 조언했습니다.