프로포폴 마취땐 깊은 잠?…뇌 일부는 ‘혼수상태’ 비슷

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수술 시 전신마취는 “‘깊은 잠’에 빠지는 것”으로 여겨진다. 하지만 실제로는 단순한 수면이 아니라, 일부 측면에서는 ‘혼수상태(coma)’와 비슷한 뇌 활동 양상을 보인다는 연구 결과가 나왔다.

미국 예일대학교 의과대학 마취과·신경과 연구진이 11일(현지 시각)

‘미국 국립과학원회보(PNAS)’에 발표한 새로운 연구는 전신마취에 대한 기존 인식을 뒤흔들 수 있는 결과를 내놨다.

연구진에 따르면 뇌는 수술 중 환자의 안전과 의식 상태를 조절하는 핵심 기관이지만, 실제 임상에서는 마취 중 뇌를 직접 모니터링하는 경우가 드물다. 뇌 상태를 효율적으로 추적할 방법이 부족했기 때문이다.

연구를 이끈 예일대 의대 마취과 야나 헬프리히(Janna Helfrich) 조교수는 “마취 역사가 150년이 넘지만, 비교적 최근에야 뇌를 측정하기 시작했다”며 “그전까지는 혈압, 심박수, 산소포화도 등을 봤고, 때로는 동공을 관찰했지만 정작 약물이 작용하는 핵심 기관인 뇌는 지금도 표준적으로 모니터링하지 않는다. 매우 이상한 일이다”라고 설명했다.

연구진은 기존의 ‘전신마취=깊은 수면’이라는 인식 자체가 지나치게 단순화한 설명일 수 있다고 봤다

이에 연구진은 수술에 흔히 사용하는 정맥 마취제 프로포폴을 투여한 환자들의 뇌파를 분석했다. 이를 위해 두피에 전극을 부착해 뇌 전기 신호를 측정하는 뇌파검사(EEG)를 활용했다.

연구진은 환자의 머리 주요 부위에 20개의 전극을 부착해 뇌 앞쪽과 옆·뒤쪽을 포함해 뇌 전체 활동 정보를 모두 수집했다. 이렇게 얻은 뇌파 데이터를 깊은 수면, 급속안구운동(REM) 수면, 혼수상태, 평소 깨어 있을 때의 뇌 활동과 비교했다.

분석 결과, 전신마취 상태의 뇌는 단순한 깊은 수면과는 달랐다. 뇌의 일부 영역은 수면과 비슷했지만, 다른 영역은 혼수상태와 더 유사한 패턴을 보였다. 즉 마취 상태는 수면과 혼수상태의 특징을 동시에 지니면서도, 그 자체만의 독특한 뇌 활동 양상을 가진다는 것이다.

헬프리히 교수는 “마취는 수면과 의식소실 상태 중 하나가 아니라 둘 다”라며 “뇌 어느 부위를 보느냐에 따라 수면과도, 혼수상태와도 비슷할 수 있다. 동시에 마취만의 고유한 특성도 존재한다”고 말했다.

연구진은 지나치게 깊은 마취가 수술 후 인지 기능 저하와 기억력 문제를 유발할 가능성에 주목했다. 특히 고령자나 여러 기저 질환이 있는 환자에게서 이런 문제가 더 흔하게 나타난다고 설명했다.

이번 연구는 환자를 혼수상태에 가까운 수준까지 깊게 마취하기보다는, 가능한 자연스러운 수면 상태에 가깝게 유지하는 것이 중요할 수 있음을 시사한다.

헬프리히 교수는 “수면은 인지 기능 회복, 면역 기능, 대사 조절 등에 다양한 이점을 제공한다”며 “이번 연구가 임상의들이 마취 상태 환자의 뇌와 전반적인 건강을 모니터링하는 데 도움이 되길 바란다”고 말했다. 이어 “향후에는 마취 상태를 혼수상태에 가까운 뇌 상태보다는 수면 쪽에 가깝게 조정함으로써 일부 부작용을 줄일 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

연구진은 향후 뇌 모니터링 기술 발전으로 환자별 맞춤형 마취가 가능할 것으로 기대했다. 수술 중 뇌 상태를 보다 정밀하게 관찰하면 환자를 더 안전하고 회복에 유리한 상태로 유지하는 데 도움이 될 수 있다는 설명이다.

관련 논문 주소: https://dx.doi.org/10.1073/pnas.2514098123