Sexual Experience Promotes Adult Neurogenesis in the Hippocampus Despite an Initial Elevation in Stress Hormones (2010)

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0011597

 

해당 논문은 성경험이 해마의 신경 생성 및 구조적 변화를 촉진하고 불안 행동을 감소시킬 수 있는지를 탐구한 연구이다. 기존 연구들은 부정적 스트레스가 해마의 신경 생성 억제와 불안 행동 증가를 초래한다고 밝혀왔지만, 이 연구는 보상적 스트레스(성경험)가 반대로 해마의 신경 건강에 긍정적 영향을 미칠 가능성을 제시했다. 연구는 성경험이 스트레스 호르몬(코르티코스테론) 수치에 미치는 영향을 분석하는 동시에, 신경 생성과 불안 행동의 변화를 정량적으로 측정했다.

 

연구 방법

1. 실험 대상

   • 성체 수컷 Sprague-Dawley 쥐: 생후 60일 이상된 건강한 성체 수컷 쥐
   • 성적 자극 조건
     • 성적으로 수용적인 암컷과의 접촉(성경험 그룹)
     • 성적 자극이 없는 상태(대조군 및 비수용적 암컷 접촉 그룹)

2. 성경험 조건

   • 일회성 성경험: 수컷 쥐를 한 번만 성적으로 수용적인 암컷과 접촉
   • 지속 성경험: 수컷 쥐를 14일 동안 매일 한 번씩 성적으로 수용적인 암컷과 접촉
   • 성경험 시간: 하루 30분씩 접촉을 허용

3. 신경 생성 평가

   • BrdU 마커 사용: 새로운 세포의 증식을 측정하기 위해 BrdU를 주입하고, 해마의 신경 세포 증식 및 성숙도를 분석
   • Golgi 염색법: 해마 신경 가지와 가지 돌기의 밀도 및 길이를 분석하여 구조적 변화를 확인

4. 스트레스 호르몬 측정

   • 성경험 후 쥐의 혈액에서 코르티코스테론 수치를 측정
   • 일회성(1회 접촉) 및 지속(14일 연속 접촉) 조건에서 호르몬 변화를 비교

5. 불안 행동 평가

   • 신기억 억제 섭식 실험: 쥐가 낯선 환경에서 음식을 섭취하기까지 걸리는 시간을 측정하여 불안 수준 평가
   • 상승 플러스 미로: 쥐가 열린 공간(불안 유발 지역)에서 머무르는 시간을 측정하여 불안 행동 평가

 

연구 결과

1. 성경험과 스트레스 호르몬

• 일회성 성경험: 성경험 후 코르티코스테론 수치가 일시적으로 증가했지만, 동시에 해마의 신경 생성도 촉진됨
• 지속 성경험: 성경험을 지속하면 코르티코스테론 수치가 안정적으로 유지되며, 신경 생성 효과가 지속적으로 나타남
• 결론: 보상적 스트레스(성경험)는 일반적인 부정적 스트레스와는 달리, 코르티코스테론의 부정적 영향을 완화하거나 상쇄할 수 있음

2. 신경 생성 및 해마 구조 변화

• 신경 생성: 성경험 쥐는 새로운 신경 세포 수가 유의미하게 증가. 특히 지속 성경험은 신경 생성 효과가 더 강하게 나타남
• 신경 가지 밀도: 성경험을 지속한 쥐의 해마 신경 가지 밀도와 길이가 증가, 신경망 연결성이 개선됨
• 신경 가지 돌기: 지속 성경험 쥐는 가지 돌기의 수가 증가하여 신경 세포 간의 신호 전달 능력이 향상

3. 불안 행동 감소

• 신기억 억제 섭식 실험: 성경험 쥐는 낯선 환경에서 음식을 섭취하기까지 걸리는 시간이 대조군보다 유의미하게 짧아짐(불안 감소)
• 상승 플러스 미로: 성경험 쥐는 열린 공간에서 머무르는 시간에 유의미한 차이를 보이지 않았음. 이는 불안 감소 효과가 상황에 따라 다르게 나타날 수 있음을 시사

4. 보상적 스트레스의 긍정적 효과

• 일반적으로 스트레스 호르몬의 상승은 해마의 신경 생성과 구조에 부정적 영향을 미치지만, 성경험과 같은 긍정적 스트레스는 이러한 부정적 영향을 완화하고 신경 생성을 촉진함

 

 

지속 성경험(chronic sexual experience)이 해마의 신경 생성과 스트레스 호르몬 수준에 미치는 영향

(a) Glucocorticoid Levels

• 지속 성경험이 스트레스 호르몬인 코르티코스테론(corticosterone) 수치를 안정화시키는 효과를 나타낸다.
• 일회성 성경험에서는 코르티코스테론 수치가 상승했지만, 14일간의 지속 성경험 후에는 대조군과 유사한 수준으로 유지됨을 보여준다.
• 이는 지속적 보상 경험이 스트레스 반응을 조절하는 데 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다.

(b) Cell Proliferation (2-hour survival after BrdU)

• 해마의 세포 증식(cell proliferation)이 지속 성경험 그룹에서 대조군과 비교하여 유의미하게 증가한다.
• BrdU로 표시된 새로운 세포 수는 지속 성경험 쥐에서 현저히 많아, 성경험이 신경 생성의 중요한 촉진 요인임을 보여준다.

(c) Endogenous Proliferation Marker (Ki67)

• Ki67은 세포 증식을 나타내는 내인성 마커이다. Ki67 양성 세포 수가 지속 성경험 그룹에서 유의미하게 증가했음을 보여준다.
• 이는 BrdU 실험 결과와 일치하며, 지속 성경험이 해마 내 세포 증식 전반을 촉진한다는 것을 확인하였다.

(d, e) Long-Term Neurogenesis (2-week survival after BrdU)

• 성경험 후 2주간 생존한 세포를 분석했을 때, 지속 성경험 그룹에서 BrdU-표지된 신경 세포 수가 대조군보다 훨씬 많았다.
• 대부분의 새로운 세포는 성숙한 신경 세포(marker: NeuN, TuJ1)로 발전했으며, 이는 성경험이 신경 생성뿐 아니라 세포 성숙에도 긍정적 영향을 미친다는 것을 의미한다.

 

연구 결론

이 연구는 성경험이 성인의 해마 구조와 기능에 유익한 영향을 미친다는 것을 입증했다. 특히 지속 성경험은 신경 생성과 해마 신경망 구조 개선을 통해 불안 행동을 감소시키는 데 기여할 수 있다. 이는 보상적 스트레스가 부정적 스트레스의 부정적 영향을 완화하거나 상쇄할 수 있는 잠재력을 지님을 보여준다. 이러한 결과는 긍정적 경험과 신경 건강의 관계를 이해하는 데 중요한 통찰을 제공하며, 정신 건강 관리 전략에 활용 가능성이 있다.