1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

청소년기는 급격한 신체적, 인지적, 정서적 발달이 일어나는 시기입니다. 또한, 부모와의 관계 변화에 잘 적응하고, 건강한 또래 또는 친구관계 형성과 유지가 중요한 시기입니다. 급격한 발달과 사회관계의 변화는 청소년에게 다양하고 복잡한 스트레스를 경험하게 합니다. 그러나 청소년은 적절한 인지적 통제나 정서 조절 방법을 이용하여 이러한 스트레스를 해소하기에는 아직도 성장 중입니다. 이러한 청소년의 발달적 특성은 청소년기에 정서장애(우울, 불안, 자살)가 생애처음으로, 높은 빈도로 발생하는 것과 관련있습니다. 청소년기에 사회 및 정서적 문제가 일어나지 않도록 예방하고, 조기 개입으로 이러한 문제가 성인기까지 지속되지 않도록 하는 것이 중요합니다.

청소년기의 급격한 발달, 정서 문제 등을 연구하는 여러 방법 중, 자기공명영상(magnetic resonance imaging: MRI) 등을 이용한 뇌 연구가 활발하게 진행되고 있습니다. 이 분야는 발달인지 신경과학 (Developmental Cognitive Neuroscience), 사회인지정서 신경과학(Social Cognitive and Affective Neuroscience), 발달임상 신경과학(Developmental Clinical Neuroscience) 등을 포함합니다. 전세계적으로 많은 연구실에서 청소년의 신체, 인지, 정서의 정상 발달 관련 뇌 구조, 기능 및 연결성과 우울, 불안, 자살을 경험하는 청소년의 뇌 특성에 대한 연구들이 활발히 수행되고 있습니다. 또한 ABCD(Adolescent Brain Cognitive Development) study와 같이 여러 연구기관이 공동으로 대규모 데이터를 수집하고 공유하는 빅데이터 연구들도 수행되고 있습니다. 앞으로는 MRI 촬영 장비가 없어도(데이터를 직접 수집하지 않더라도), MRI 데이터를 이용하여, 뇌 연구할 수 있는 기회가 증가할 것입니다.

정서장애를 경험하는 청소년의 치료 효과 예측이나 치료 기전에 대한 뇌 영상 연구도 진행되고 있습니다. 그러나 청소년 정서장애 치료 기전에 대한 연구는 전세계적으로 아직도 미흡한 실정입니다. 앞으로 더 많은 연구가 필요한 분야이며, 궁극적으로 이러한 연구가 청소년 정서장애 치료 효과를 향상시키리라 생각합니다. 또한, 이런 맥락에서 이번 연구는 선택적 세로토닌 재흡수 차단체(Selective Serotonin Reuptake Inhibitor: SSRI) 계통의 항우울제인 에스시탈로프람(escitalopram)으로 우울증 청소년을 치료하였으며, 치료전후, 우울증상 변화와 뇌 구조 및 휴지기 뇌 연결성(resting-state functional connectivity: RSFC) 변화를 분석하였습니다. 앞서 말씀드린 인지적 통제나 정서조절은 우울증 치료의 중요한 기전 중 하나로, 이에 관여하는 배외측 전전두피질(Dorsolateral Prefrontal Cortex: DLPFC) 영역에 초점을 두었습니다. 치료 전에 비해, 치료 후 우울 증상이 40% 이상 감소한 청소년을 치료반응군으로, 그렇지 않은 군을 치료비반응군으로 분류하였습니다. 치료비반응군에 비해, 치료반응군에서 배외측 전전두피질의 부피가 증가했고, 배외측 전전두피질과 상전두이랑(superior frontal gyrus) 및 복내측 전전두피질(ventromedial prefrontal cortex) 사이의 기능적 연결성이 감소했습니다. 이는 항우울제 치료 효과가 청소년 우울증에서 인지적 통제 및 정서조절을 담당하는 뇌 구조 및 기능적 연결성의 변화와 관련있음을 보여주는 결과로 뇌 구조 및 기능적 연결성의 변화가 항우울제 치료의 바이오마커로 활용될 가능성이 있음을 시사합니다. 이 연구결과가 청소년 우울증 치료 기전을 이해하는데 기여하기를 바라며, 앞으로 청소년 정서장애 치료 뇌 기전에 관한 더 좋은 연구들이 수행되고 발표되기를 바랍니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

저는 서울대학교병원 연구교수로 일하고 있으며, 본 연구는 서울대학교어린이병원 소아청소년정신과 김재원 교수의 기분과 불안(Mood and Anxiety Clinic in Youth: 이하 MAY) 연구실(instagram.com/snuh.may; facebook.com/snuh.may)에서 진행하였습니다. MAY 연구실에서는 구조적 및 기능적 자기공명영상을 이용하여 아동청소년의 우울, 불안, 자해행동 및 자살 관련 신경생물학적 마커 개발 연구와 우울증에서의 선택적 세로토닌 재흡수 억제제 치료 및 자해행동 치료 프로그램 효과의 뇌 기전 연구를 수행하고 있습니다. 또한 스마트 기기로 기분변화, 일상 활동 및 사회적 상호작용을 지속적으로 측정하고 인공지능 분석 기법으로 아동청소년의 우울, 불안, 스트레스 수준을 예측하고, 조기 개입할 수 있는 연구를 수행하고 있습니다. 구체적으로 ASIST연구와 MY:DREAM 연구를 수행하고 있습니다.

ASIST 연구: ‘청소년 자해행동의 신경생물학적 마커 개발과 자해행동 치료 프로그램 ASIST (Adolescent Self-Injury Intervention Skills Training)의 치료 기전 연구’로, 자해행동 청소년의 심리/임상/행동 특성, 코티졸, 베타-엔돌핀 및 기능적 자기공명영상으로 수집한 과제 관련 뇌반응/연결성을 측정하고, 기계학습 분석기법을 이용하여 자해행동 치료반응을 예측하는 연구입니다.

MY:DREAM 연구: ‘디지털 표현형과 인공지능 기반의 아동청소년 정신건강모니터링과 조기 중재 시스템 개발’ 연구로, 디지털 표현형과 인공지능에 기반하여 아동청소년의 심리(스트레스, 우울, 불안)를 정성, 정량적으로 평가할 수 있는 콘텐츠와 평가 지표를 개발하고, 스마트 기기로 심리상태를 지속적으로 모니터링하여 우울, 불안의 치료 반응과 자살 위험을 조기 중재할 수 있는 중재 프로그램을 개발하는 연구입니다.

3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

연구활동은 다양한 사고적, 행동적, 정서적 활동 등을 포함하는 복합적이며 역동적 활동이라고 생각합니다. 때로는 창의성을 요구하여 제한이 없는 사고와 행동을 해야 할때도 있지만, 때로는 매우 제한적이며 통제된 규칙이나 기준을 지켜야 합니다. 좋은 연구 아이디어나 질문은 창의적이며 도전적 사고를 통해 이루어진다고 생각하지만, 실험 수행과 데이터 분석은 엄격한 가이드라인을 준수해야 하고, 논문을 작성하는 일, 또한 형식에 맞추어, 정확하고 간결하게 기술하는 과정이라 논리적이며 분석적 사고가 요구됩니다. 그래서 연구 아이디어나 주제를 자유롭게 생각하는 자유로운 사람 같다가도, 실제로 실험 수행, 데이터 분석과 논문 작성시에는 가이드라인을 잘 따르는 사람이 되어야 할 것 같은 혼란을 겪기도 합니다. 그리고 연구활동에 포함된 모든 활동을 잘 할 수 없습니다. 반짝이는 아이디어를 잘 내거나, 실험 수행을 잘 하여 결과를 잘 내거나, 데이터 분석을 잘하거나, 분석 스킬이 많거나, 논문을 잘 작성하거나, 발표를 잘 하거나, 이 중 몇 가지만 잘 해도 좋은 연구자가 될 자격은 충분하다고 생각합니다. 요약하면, 다양한 활동을 포함하는 연구활동은 융통적 사고를 필요로 하며, 상황에 맞는 적절한 사고의 전환이 필요합니다. 모든 활동을 다 잘할 수 없기 때문에 이를 인정하고 협업을 하고, 협업을 함에 있어 배려, 이해, 감사하는 마음을 가져야 합니다. 물론 부족한 부분은 향상시키기 위한 노력이 필요합니다.

연구자라면 누구나 느끼는 상황에서 저도 보람과 자부심을 느낍니다. 가설을 지지하는 유의미한 결과를 얻었을 때, 숙고를 통해 “아하!”하는 순간을 경험했을 때, 정리되지 않던 생각들이 일목요연하게 정리되는 경험을 했을 때, 논문이 출판되었을 때, 출판된 논문이 관심을 받았을 때, 동료들이 좋은 결과를 얻고 논문을 출판했을 때 등 보람과 자부심을 느낍니다. 그러나 현실적으로 연구활동을 하면서 자부심과 보람을 느낄 기회는 생각보다 많지 않을 수 있습니다. 이러한 점들이 오랜 시간을 견디고 인내하게 만듭니다. 그래서 보람과 자부심을 느끼는 역치(threshold)를 낮추고, 보다 자주 느끼기 위한 일을 해야 합니다. 저는 연구일지(연구노트)를 써왔습니다. 연구일지는 기록이 남아서 기억하는데도 도움이 되고, 야속하게 너무나 빨리 흘러가는 시간속에서 하루하루 열심히 연구활동을 하고 있다는 위안을 줍니다. 즉, 작은 변화나 향상에 보람을 느끼는 때가 많아질수록 연구활동을 즐기면서 할 기회가 높아진다고 생각합니다. 그래서, 마지막으로 제 스스로 느끼는 자부심은 20년 이상 사람의 마음과 정서에 대한 뇌 영상 연구 분야에 지금까지 꾸준히, 묵묵히 참여하고 있다는 것입니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

유학 준비 중, 유학생 시절 동안, 졸업 후를 회상하며, 몇 가지 생각해보았습니다.

전공 및 연구관련 분야의 전문 지식과 기술: 모든 연구분야는 그 분야에서 요구하는 전문지식과 스킬이 있습니다. 이러한 요구되는 지식과 스킬을 습득하는 것은 기본입니다. 예를 들면, 제가 말씀드리는 분야는 자기공명영상을 이용한 사람의 마음과 정서 관련 뇌 연구분야라고 광범위하게 정의하고 말씀드립니다. 우선 자기공명영상 원리, 해부학(뇌구조), 발달심리학, 임상심리학, 실험디자인, 자기공명영상 데이터 분석법, 통계 분석, 프로그래밍, 논문 작성 등 전문지식과 스킬을 공부하고 익혀야 합니다.

문제해결능력: 어느 연구분야든 공통적으로 문제해결능력이 필요합니다. 얼마나 쉽고 어렵냐, 해결하는데 얼마나 오래걸리느냐가 다르겠지만, 모든 문제에는 해결방법이 있다고 생각합니다. 이렇게 생각하고 접근하면 이미 시작은 된 것이라 한결 마음이 편합니다. 그래서 문제해결능력에는 문제를 해결하고자 하는 노력, 끈기, 해결할 수 있다는 믿음 등이 포함됩니다.

인내심과 내려놓기: 연구에는 끈기와 인내가 필요합니다. 때로는 호기심으로 스스로 즐기는 끈기와 인내가 있고, 때로는 지쳤지만 이대로 끝낼 수 없다고 버티는 끈기와 인내가 있습니다. 두 가지 모두 연구자가 갖추어야 하는 끈기와 인내라고 생각합니다. 그러나 버티는 끈기와 인내는 가끔 부러지거나 부서질 수 있습니다. 그래서 내려놓거나 쉬어갈 수도 있다는 것도 알고, 내려놓을 수 있는 결단력도 필요합니다.

협업과 평판: 많은 연구 분야가 학제 간, 연구과제 간, 연구자 간의 상호작용과 협업을 필요로 합니다. 협업의 중요성을 인정하고, 다른 연구 분야, 연구자, 함께 일하는 구성원에 대한 존중과 예의를 갖추고, 서로 이해와 배려하는 자세가 필요합니다. 또한 협업을 하면서 쌓여가는 것은 경험과 경력뿐만 아니라 평판이라고 생각합니다. 능력에 대한 인정 뿐만 아니라 함께 연구하고 싶은 사람으로 믿음을 주고, 평가받는 것이 중요하다고 생각합니다.

건강 및 스트레스 관리: 공부도 연구도 건강해야 할 수 있습니다. 신체적, 심리적 건강이 기반이 되어야, 연구과정에서 발생하는 많은 부정적 결과나 어려움을 잘 극복해나갈 수 있습니다. 개인적으로 틈틈이 운동한 것과 밥 잘 챙겨먹는 것으로 유학생활을 잘 마무리할 수 있었다고 생각합니다. 통제와 관리를 못해서 힘들고, 좌절하고, 우울했던 적도 많았고, (사실 지금도 여전히 경험하고 있지만) 마음을 잘 다스리고 스트레스를 관리하고자 노력하고 있습니다. 저는 잠시 주의를 돌리기 위해 가벼운 산책을 하거나 일기를 씁니다. 요약하면, 자신에게 효과적 건강 및 스트레스 관리법도 있으면 도움이 됩니다.

5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

이번 연구는 항우울제 치료 효과를 보기 위한 연구로 치료 전과 후에 다양한 임상, 정서, 행동 관련 설문지를 비롯하여, inflammatory/neurotrophic measures(e.g., IL-6, TNF-α, BDNF), 자기공명영상 데이터를 수집하였습니다. 연구의 메인 주제 중 하나인 항우울제 치료와 관련있는 뇌 변화에 대한 논문을 출판하였으므로, 수집된 다른 데이터를 이용하여 청소년 우울증의 심리 및 신경생물학적 특성과 상호 연관성 등에 대한 질문에 답하기 위해서 설문지, inflammatory/neurotrophic measures, 뇌 구조 및 뇌 기능의 관련성에 대한 추가 분석을 진행하고 있습니다. 또한 앞서 말씀드린 현재 진행하고 있는 ASIST 연구와 MY:DREAM 연구를 잘 수행하여, 좋은 결과를 얻기를 바랍니다. 더 나아가 이런 연구들로 아동청소년 정신건강 이해와 증진에 기여할 수 있기를 바랍니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....

건강한 청소년이 건강한 미래를 만든다고 생각합니다. 청소년들의 급격한 변화로 인한 적응/부적응의 상황을 더 많이 이해해주시고, 보다 건강한 청소년기를 보낼 수 있도록 도와주시기 바랍니다. 바쁜 일정 중에도 연구에 참여해주신 아동청소년과 보호자께 진심으로 감사드리며, 앞으로도 청소년의 심리/정서와 정신건강 연구에 많은 관심과 참여를 부탁드립니다.

연구활동 동안 도움, 격려, 지지 및 지원해주신 여러 교수님들, 박사님들, 동료들, 선후배님들께 감사드립니다. 한국에서 연구활동을 계속할 수 있도록 지원해주시고, 이번 논문을 작성할 수 있는 기회를 주신 김재원 교수님, 또 다른 연구주제에 참여할 수 있는 기회를 주시는 김석주 교수님과 이유진 교수님, 그리고 서울대병원에서 함께 일해 온 전임의, 전공의, 연구원 선생님들 모두 감사드립니다. 항상 지도와 격려를 해주시는 손진훈 교수님과 연구활동의 모범을 보여주셨던 박사님들, 박사학위를 지도해주신 Greg Siegle 교수님과 PICAN 연구실 동료들, 청소년 연구에 참여할 수 있는 기회를 주신 Jen Silk 교수님과 FEND 연구실 동료들께도 감사드립니다.

지금까지 자유롭지만 어른스럽게 키워주신 부모님께 감사드리며, 특히 가족을 위해 근면성실하신 삶을 사시고 영면에 드신 아버지께 감사드리고 싶습니다.