![[이상엽의 과학기술 NOW] 제2의 뇌 '장내 미생물'](https://i.headtopics.com/images/2026/4/28/maekyungsns/915106049345506785605-915106049345506785605-2416E8CE45A89054B740FDA7CAC217DE.webp)
스트레스 조절기능 관여미생물 서로 주고받으며사회적 행동 발달도 영향무얼 먹고 마시냐에 따라인간의 뇌도 변화하게 돼
스트레스 조절기능 관여 미생물 서로 주고받으며 사회적 행동 발달도 영향 무얼 먹고 마시냐에 따라 인간의 뇌도 변화하게 돼 우리는 오랫동안 동물의 사회적 행동을 뇌와 유전자, 그리고 환경의 영향으로 이해해왔다.
그러나 최근 생명과학의 발전은 여기에 중요한 변수를 하나 더 추가하고 있다. 바로 장속에 서식하는 미생물 군집, 즉 마이크로비움이다. 이제 사회성은 신경계만의 산물이 아니라 미생물과의 상호작용 속에서 형성되는 복합적 현상으로 재해석되고 있다. 이러한 설명은 다양한 동물 연구에서 점차 설득력을 얻고 있다.
장내 미생물이 거의 없는 환경에서 자란 실험동물은 또래와의 접촉을 회피하거나 낯선 개체에 대해 과도한 스트레스 반응을 보이는 경향이 있다. 흥미롭게도 특정 미생물을 다시 도입하면 이러한 행동적 특성이 상당 부분 정상화된다. 곤충에서도 유사한 현상이 관찰되는데, 미생물 조성이 변화하면 신경전달물질의 균형이 흔들리면서 구애나 경쟁과 같은 행동 양식이 달라진다. 어류에서는 성장 초기에 미생물과 접촉하지 못할 경우 뇌 면역세포의 발달이 지연되며 군집 행동이 비정상적으로 나타난다.
종을 초월해 반복적으로 확인되는 이러한 결과는, 미생물이 사회적 행동을 뒷받침하는 신경 회로의 형성과 기능에 관여하고 있음을 시사한다. 그렇다면 장속 미생물은 어떻게 뇌에 영향을 미치는 것일까? 현재까지 밝혀진 주요 경로는 몇 가지로 정리된다. 첫째, 장과 뇌를 연결하는 신경망을 통한 직접적 신호 전달이다.
둘째, 미생물이 만들어내는 다양한 대사산물이 혈류를 따라 이동하며 신경계에 작용하는 경로다. 셋째, 면역계가 매개가 돼 신경 활동을 조절하는 방식이다. 마지막으로, 스트레스 반응 체계를 변화시키는 호르몬 신호 역시 중요한 연결 고리로 작용한다. 이처럼 장과 뇌는 단일 경로가 아니라 여러 생리적 시스템이 얽힌 복합 네트워크를 통해 긴밀히 소통하고 있다.
이러한 상호작용은 실험실을 넘어 자연환경에서도 확인된다. 야생동물 집단을 분석해보면, 단순한 유전적 유사성보다 실제로 얼마나 자주 접촉하고 함께 생활하는지가 장내 미생물 구성을 더 잘 설명하는 경우가 많다. 사회적 관계가 밀접한 개체들 사이에서는 미생물 군집이 점차 비슷해지는 경향이 나타난다. 다시 말해 사회적 접촉은 미생물의 교환을 촉진하고, 이렇게 공유된 미생물은 집단 내 상호작용을 더욱 강화하는 방향으로 작용할 수 있다.
행동과 미생물 생태계가 서로 영향을 주고받으며 하나의 순환 구조를 형성하는 것이다. 인간 역시 이러한 흐름에서 벗어나 있지 않다. 제왕절개로 태어난 아이는 자연분만 아기와 초기 장내 미생물 구성이 다르며, 이는 이후 사회적 행동 발달과 상관관계를 보인다. 자폐 스펙트럼 아동은 비피도박테리움과 프레보텔라균이 적고, 특정 미생물 대사산물이 많다.
실제로 분변미생물 이식 요법을 받은 자폐 아동에게서 소화기 증상과 행동 증상이 함께 개선됐다는 임상 결과도 보고됐다. 우울증, 조현병, 불안장애 환자에게서도 공통적으로 낮은 미생물 다양성과 짧은 사슬 지방산 생산균의 감소가 관찰된다. 물론 이러한 연구는 아직 인과관계를 단정하기에는 이르며 식습관, 약물, 생활환경 등 다양한 요인이 함께 작용한다는 점을 고려해야 한다. 그럼에도 불구하고 분명한 점은 인간의 행동과 사회적 관계가 생물학적 차원을 넘어 미생물 생태계와도 깊이 연결돼 있다는 사실이다.
우리가 무엇을 먹고, 어떤 환경에서 생활하며, 누구와 상호작용하는지는 장내 미생물의 구조를 바꾸고, 그 변화는 다시 우리 몸과 뇌의 기능에 영향을 미치는 것이다. 우리의 사회성은 신경계뿐 아니라 미생물 생태계와의 상호작용 속에서 형성되는 복합적 현상으로 이해할 필요가 있는 것이다.
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