Sexual Behavior and Synaptic Plasticity (2019)

https://doi.org/10.1007/s10508-019-01483-2

 

해당 리뷰 논문은 성적 활동이 중추신경계(CNS)에 미치는 영향을 포괄적으로 검토하며, 시냅스 가소성과 연관된 주요 메커니즘, 신경 발생, 유전자 발현, 그리고 행동 변화에 대해 심층적으로 논의하였다. 성적 활동은 단순히 본능적 행동이 아니라, 학습과 경험을 통해 지속적으로 변화하며, 이러한 변화는 성호르몬, 신경 회로 재구성, 신경 전송 경로의 조정 등 다양한 생물학적 과정에 의해 매개된다.

 

시냅스 가소성과 학습

• 의와 역할
  • 시냅스 가소성은 뉴런 간 신호 전달 강도와 구조가 사용에 따라 변화하는 과정으로, 학습과 기억의 생리학적 기반으로 간주된다.
  • 학습 과정에서 자극에 따라 특정 시냅스가 강화되거나 약화되어 뉴런 네트워크가 재구성된다.
• 성적 활동과 시냅스 변화
  • 성적 활동은 시냅스 가소성을 통해 뉴런 연결 강화를 유도하며, 이는 성적 학습과 효율성 증가로 이어진다.
  • 예: 수컷 쥐는 반복적인 성적 경험을 통해 성적 활동의 시간 효율성을 높이고, 이는 시냅스 수준에서의 학습 효과로 설명된다.

 

성호르몬과 CNS의 상호작용

• 호르몬의 역할
  • 성호르몬(에스트로겐, 테스토스테론)은 시냅스 구조 변화, 유전자 발현 조절, 뉴런 가지 밀도 증가를 포함한 CNS 변화를 유도한다.
  • 호르몬은 혈뇌장벽(BBB)을 쉽게 통과하여 뇌의 특정 영역(해마, 전두엽, 편도체 등)에 영향을 미친다.
• 구체적 메커니즘
  • 에스트로겐: 해마의 CA1 영역에서 시냅스 밀도를 증가시키고 뉴런 성장과 연관된 단백질 발현을 활성화함.
  • 테스토스테론: 시냅스 가지 구조를 확장하며 학습과 기억 능력을 향상시킴.
  • 호르몬 수용체 활성화는 유전자 발현을 조절하며, 장기적인 신경 회로 변화를 일으킨다.
• 실험 결과
  • 난소 제거된 암컷 쥐에서 에스트로겐 투여 후 해마 시냅스 밀도가 회복되었다.
  • 수컷 쥐에서 테스토스테론은 뉴런 구조를 강화하고 해마와 전두엽 영역의 기능을 개선하였다.

 

성적 활동과 신경 발생

• 신경 발생 정의
  • 성인의 CNS에서도 신경 발생이 일어나며, 이는 주로 해마의 치상회와 후각망울에서 관찰된다.
  • 새로운 뉴런은 기존 신경망에 통합되어 학습과 기억 과정에 기여한다.
• 성적 활동이 신경 발생에 미치는 영향
  • 단기적인 성적 활동은 코르티코스테론 증가를 통해 신경 발생을 촉진한다.
  • 장기적인 성적 활동은 새로운 뉴런의 생존률과 가지 확장을 증가시킨다.
• 구체적 연구 사례
  • 수컷 쥐 실험에서 14일간 매일 성적 활동을 수행한 그룹은 해마에서 신경 발생과 가지 길이가 현저히 증가함.
  • 암컷 쥐에서 성적 활동을 자율적으로 조절할 경우, 후각구역에서 새로운 뉴런 통합이 증가하였다.

 

성적 활동과 유전자 발현

• 성적 활동의 유전자 발현 조절
  • 성적 활동은 신경계 특정 유전자(c-Fos, BDNF 등)의 발현을 활성화한다.
  • 이 유전자들은 뉴런 흥분성 조절, 시냅스 형성 강화, 그리고 뉴런 생존에 중요한 역할을 한다.
• 연구 데이터
  • 성적 활동 후 전두엽과 편도체에서 c-Fos 발현이 증가하였으며, 이는 시냅스 가소성을 강화하는 데 기여함.
  • 도파민 시스템 활성화와 관련된 유전자 발현 변화는 성적 활동의 보상과 학습 효과를 뒷받침한다.
• 호르몬과 유전자 발현
  • 에스트로겐은 해마에서 장기 강화(LTP)를 촉진하며, 관련 유전자 발현을 활성화하여 시냅스 연결을 강화한다.

 

행동 변화와 학습 효과

• 성적 학습과 효율성 증가
  • 반복적인 성적 경험은 성적 활동의 효율성을 높이며, 이는 학습 효과로 설명된다.
  • 예: 암컷 햄스터는 특정 파트너의 냄새에 반응하며, 이는 보상 시스템과 연관된 학습 결과로 해석된다.
• 스트레스 완화와 기억력 향상
  • 성적 활동은 해마 신경 발생을 증가시켜 스트레스로 인한 기억력 저하를 예방한다.
  • 연구 결과, 성적 활동 빈도가 높은 여성은 단어 기억력에서 향상된 성과를 보였다.
• 기타 행동적 이점
  • 성적 활동은 보상 시스템 활성화를 통해 긍정적인 감정을 증진시키며, 이는 전반적인 삶의 질 향상으로 이어질 수 있다.

 

 

성적 활동이 뇌에서 일으키는 다양한 가소성(plasticity) 변화와 이로 인한 행동적 변화

1. 성적 활동이 뇌에 미치는 영향

   • 성적 활동은 신경 세포 간 연결(시냅스)의 구조와 기능을 변화시키는 시냅스 가소성을 유도한다.
   • 성적 활동으로 인해 신경 발생(새로운 뉴런 생성)이 증가한다.
     • 주로 해마(hippocampus)와 후각 구역(olfactory regions)에서 뉴런 생성이 활성화된다.
   • 시냅스 가지 밀도와 길이가 증가하며, 이는 뇌의 신호 전달 효율성을 향상시킨다.

2. 호르몬 분비와 뇌의 상호작용

   • 성적 활동은 에스트로겐, 테스토스테론 등 성호르몬의 분비를 증가시키며, 이 호르몬들은 시냅스 가소성을 촉진한다.
   • 성호르몬은 뉴런의 구조적 변화를 유도하고, 새로운 뉴런을 신경 회로에 통합시킨다.

3. 보상 시스템의 활성화

   • 성적 활동은 도파민 시스템(중격핵, 복측피개영역)을 활성화한다.
   • 보상과 관련된 신경 경로가 활성화되면서 학습과 기억 능력이 향상되고 긍정적인 감정이 강화된다.

4. 행동적 변화

   • 성적 활동은 뇌에서 발생하는 이러한 가소성 변화로 인해 학습, 기억, 스트레스 대처 능력 등 다양한 행동적 이점을 제공한다.
   • 반복적인 성적 경험은 성적 효율성을 높이고, 특정 파트너 선호 등 학습된 행동을 나타내게 한다.

 

결론

성적 활동은 신경 가소성을 촉진하며, 이는 학습, 기억, 스트레스 저항력 강화, 그리고 정서적 안정성을 포함한 다양한 신경 및 행동적 이점을 제공한다. 성호르몬과 시냅스 가소성 간의 상호작용을 통해, 성적 경험이 신경과학적 관점에서 뇌 건강과 관련된 중요한 역할을 한다는 점이 강조된다. 이 연구는 성적 활동이 단순한 생물학적 본능을 넘어, 인간의 인지적, 정서적, 그리고 행동적 삶에 중요한 영향을 미친다는 것을 시사한다.