“임플란트는 구강과 뇌를 다시 연결한다”
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대한치과이식임플란트학회, 온라인 강의서 치아 상실·뇌 기능 연관성 조명
방강미 교수, “임플란트 재활은 새로운 감각 입력에 대한 뇌의 적응 과정”
치아 상실과 뇌 인지 기능 변화의 연관성을 최신 뇌과학과 임플란트 연구를 통해 살펴보는 강의가 마련돼 관심을 모았다.
대한치과이식임플란트학회(회장 김성민, 이하 KAID)는 지난 7월 9일 온라인 강의를 개최하고, 치아 상실에 따른 구강 감각 입력 감소와 뇌 기능 변화, 의치 및 임플란트 재활 이후 나타나는 뇌가소성에 대해 조명했다.이날 강연에는 방강미 교수(서울대 치과대학 구강해부학교실·구강악안면외과 전문의)가 연자로 나서 치아 상실이 단순한 저작 기능 저하를 넘어 감각·운동·인지 기능과 관련된 뇌 신경망 변화로 이어질 가능성을 다양한 연구 결과를 바탕으로 설명했다.
좌장은 “치아 상실이 단순히 씹는 기능의 문제가 아니라 인지 기능과 뇌 구조 변화까지 연결될 수 있는 신경학적 이슈라는 점을 과학적으로 정리한 강의였다”며 “임플란트를 기계적 대체물이 아닌 뇌와 구강을 연결하는 통합적 치료로 바라보게 한 시간이었다”고 평가했다.
#치아 상실, 구강 감각 입력과 뇌 활동에도 영향
방 교수는 치아 상실이 저작력 감소에 그치지 않고 구강 감각 입력과 뇌 활동 패턴 전반을 변화시킬 수 있다고 설명했다.
미각은 단순히 혀에서 느끼는 맛만으로 결정되는 것이 아니라 후각과 촉각, 저작감, 체성감각 등이 통합된 결과로 인식된다. 이에 따라 치아 상실로 저작 자극과 구강 감각 입력이 감소하면 관련 뇌 영역의 활성도 역시 낮아질 수 있다는 것이다.
강의에서는 완전 무치악 환자를 의치로 재활한 뒤 기능적 자기공명영상(MRI)을 촬영한 연구 결과가 소개됐다. 해당 연구에서는 의치 장착 3개월 후 저작 운동을 시행했을 때 전중심회와 후중심회, 해마, 인슐라, 전두엽, 측두엽 등 감각·운동 및 인지 기능과 관련된 뇌 영역의 활성도가 유의하게 증가한 것으로 나타났다.
이는 치아가 없던 시기에 상대적으로 위축됐던 감각·운동 네트워크가 저작 기능 회복과 함께 다시 활성화될 수 있음을 보여주는 결과다.
#임플란트 식립 후 나타나는 뇌가소성 주목
강의에서는 의치 재활 이후 나타나는 신경가소성과 치아 상실로 인한 신경 변화가 임플란트에 의해 회복될 가능성을 다룬 동물실험 연구도 소개됐다.
동물실험에서는 상악 구치를 발치한 이후 얼굴 일차운동피질(face-M1)과 얼굴 체성감각피질(face-S1)에서 턱과 혀의 운동표상이 감소하고, 전기 자극에 대한 반응 임계값이 높아지는 현상이 관찰됐다.
이후 동일 부위에 임플란트를 식립하고 일정 기간이 지난 뒤 대뇌피질의 운동지도를 다시 분석한 결과, 감소했던 턱 운동표상이 회복됐으며 일부 영역에서는 초기 수준을 넘어서는 보상적 피질 가소성도 확인됐다.
방 교수는 이 같은 연구 결과에 대해 임플란트가 단순히 저작 기능을 회복하는 장치를 넘어 뇌 안에서 얼굴과 턱, 혀에 대한 감각·운동 지도를 다시 구성하도록 자극하는 새로운 감각 입력으로 작용할 가능성을 시사한다고 설명했다.
#자연치와 임플란트의 감각 입력은 달라
자연치와 임플란트가 뇌에 전달하는 감각의 질적 차이도 주요하게 다뤄졌다.자연치는 치주인대의 기계수용체를 통해 치아에 가해지는 하중의 위치와 방향을 정밀하게 감지한다. 낮은 힘에도 높은 민감도를 보이며 씹기와 발음 등 정교한 구강 운동을 조절하는 데 중요한 역할을 한다.
반면 임플란트에는 치주인대 수용체가 존재하지 않는다. 대신 골과 골막, 임플란트 주변 연조직을 통해 새로운 형태의 촉각 감각인 ‘골유착감각(osseoperception)’이 형성된다.
방 교수는 “임플란트에서 발생하는 감각 신호는 자연치와 질적으로 다른 입력”이라며 “뇌는 이러한 새로운 감각 입력에 맞춰 다시 적응하는 과정을 거치게 된다”고 설명했다.
이어 임플란트에 따른 신경가소성은 자연치 감각을 완전히 복원하는 개념이라기보다 새로운 구심성 감각 입력에 대한 뇌의 적응 과정으로 이해해야 한다고 강조했다.
다만 현재까지의 연구만으로 임플란트 치료와 인지 기능 또는 치매 발생 사이의 직접적인 인과관계를 단정하기에는 한계가 있다고 지적했다.
방 교수는 연구 대상과 방법의 다양성, 장기간 추적 연구가 부족한 점을 언급하며 “아직은 원인과 결과를 명확히 결론 내리기 이르지만, 구강 기능 및 감각 회복이 뇌 인지 기능과 어떠한 관련성을 갖는지 문제를 제기한다는 점에서 충분한 연구 가치가 있다”고 밝혔다.
#“임플란트는 입과 뇌를 다시 연결하는 인터페이스”
방 교수는 강연 말미에 ‘임플란트는 입과 뇌를 다시 연결한다(Implants reconnect the mouth and the brain)’는 개념을 제시했다.
치아 상실로 감소한 구강 감각 입력과 저작 자극이 의치와 임플란트 재활을 통해 다시 뇌로 전달되고, 이 과정에서 감각과 운동, 미각, 기억, 감정이 연결된 복합 신경회로가 재구성될 가능성이 있다는 설명이다.
방 교수는 “임플란트가 뇌 건강에 직접적인 영향을 준다고 표현하는 것은 아직 신중해야 한다”며 “다만 임플란트가 감각·운동 네트워크 수준의 뇌가소성을 촉발하는 강력한 인터페이스라는 점은 여러 연구에서 확인되고 있다”고 정리했다.
좌장은 “임플란트 치료가 환자의 뇌 건강까지 함께 설계하는 작업이라는 점을 다시 생각하게 한 강의였다”며 “임플란트가 단순히 치아의 빈자리를 채우는 금속 구조물이 아니라 삶과 감각, 인지 기능의 회복을 함께 다루는 뉴로덴티스트리의 핵심 도구가 될 수 있다는 메시지가 인상적이었다”고 밝혔다.
#대한치과이식임플란트학회, 임플란트·뇌 기능 연계 연구 확대 추진
이번 강의는 KAID 정회원에게 무료로 제공됐으며, 해외 접속자도 증가하는 등 온라인 학술 플랫폼 운영 측면에서도 의미 있는 성과를 거둔 것으로 평가됐다.
KAID는 이번 강의를 계기로 임플란트 재활과 뇌 기능 변화를 연결하는 연구 및 교육 프로그램을 확대할 계획이다. 특히 무치악과 부분 무치악 환자의 저작 기능 및 미각 경험, 삶의 질뿐 아니라 장기적인 인지 기능과 뇌 구조 변화까지 포괄하는 다학제 협력 연구가 국내에서도 본격적으로 추진될 필요가 있다는 입장이다.
국내에 치과 임플란트가 널리 보급된 지 수십 년이 지난 가운데 임플란트 치료의 의미 역시 단순한 저작 기능 회복을 넘어 구강 감각과 뇌 기능을 다시 연결하는 치료로 확장되고 있다.
이번 KAID 온라인 강의는 임플란트와 뇌과학, 인지 기능을 잇는 새로운 연구 방향과 뉴로덴티스트리의 가능성을 제시한 자리로 평가된다.
[출처 : 덴탈뉴스 김선영 기자]
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