[해외 DS] 코로나19의 뇌 건강 영향, 7년간의 뇌 노화에 상응하는 인지 기능 저하 발생

코로나19는 브레인 포그 외에도 다양한 방법으로 뇌 기능 저하를 유발해
감염 이력이 있는 환자는 뇌 부피의 감소와 구조적 변화 등으로 장기적인 기능 저하에 노출돼
인지적 기능 장애가 있는 사람이 증가했으며 이를 대처하기 위한 사회적 비용도 함께 증가할 것으로 예상

[해외DS]는 해외 유수의 데이터 사이언스 전문지들에서 전하는 업계 전문가들의 의견을 담았습니다. 저희 데이터 사이언스 경영 연구소(GIAI R&D Korea)에서 콘텐츠 제휴가 진행 중입니다.

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팬데믹 초기부터 브레인 포그는 코로나19 이후 많은 사람이 경험하는 심각한 건강 상태로 떠올랐다. 브레인 포그는 집중력, 기억력, 명료한 사고를 어렵게 만드는 정신적 둔화 또는 명확성 부족과 흐릿함의 상태를 설명하는 용어다.

4년이 지난 지금, 코로나19의 원인 바이러스인 SARS-CoV-2에 감염되면 뇌 건강에 다양한 방식으로 영향을 미칠 수 있다는 수많은 증거가 입증됐다. 코로나19는 브레인 포그 외에도 두통, 발작 질환, 뇌졸중, 수면 장애, 신경 마비 및 일부 정신 질환 등 다양한 문제를 유발하는 것으로 나타났다.

또한 팬데믹 동안 축적된 데이터는 코로나19가 뇌에 지울 수 없는 손상을 남기는 것을 증명했다. 그러나 바이러스가 뇌를 손상하는 구체적인 경로는 아직 밝혀지지 않았으며, 치료법도 아직 존재하지 않는다.

코로나19, 단순한 호흡기 질환이 아닌 뇌 건강까지 위협하는 바이러스

대규모 역학 분석에 따르면 코로나19에 걸린 사람들은 기억력 문제와 같은 인지 기능 결함의 위험이 크다고 한다. 코로나19 감염 전후의 사람들을 대상으로 벌인 영상 연구에서는 감염 후 뇌 부피가 줄어들고 뇌 구조가 변화한 것으로 나타났다. 또한 경증에서 중증 코로나19 감염자를 대상으로 한 연구에서는 뇌의 염증이 상당히 오래 지속되고 7년간의 뇌 노화에 상응하는 변화가 나타난 것으로 조사됐다.

게다가 입원이나 집중 치료가 필요한 중증 코로나19 감염자는 20년의 노화에 해당하는 인지 결핍 및 기타 뇌 손상이 발생했다. 인간 뇌의 변화를 모방하도록 설계된 인간 및 실험용 쥐의 뇌 오가노이드를 이용한 실험에 따르면 SARS-CoV-2 감염은 뇌세포의 융합을 유발하는 것으로 나타났는데, 이는 뇌의 전기 활동을 효과적으로 단락시키고 기능에 손상을 일으킨다.

한편 중증 코로나19에 걸렸지만 수개월 후 다른 원인으로 사망한 사람들을 대상으로 한 부검 연구에 따르면 바이러스가 여전히 뇌 조직에 존재했다. 이는 이름과는 달리 SARS-CoV-2가 호흡기 바이러스일 뿐만 아니라 일부 사람의 뇌에도 침입할 수 있다는 것을 증명하는 결과다. 그러나 뇌 조직에 바이러스가 남아 있는 것이 코로나19에 걸린 사람들에게서 나타나는 뇌 문제를 유발하는지는 아직 명확하지 않다.

하지만 연구에 따르면 바이러스가 경미하고 폐에만 국한되어 있어도 뇌에 염증을 유발하고 뇌세포의 재생 능력을 손상할 수 있다. 또한 코로나19는 우리 몸의 통제 및 명령 센터인 신경계를 보호하는 혈액-뇌 장벽을 파괴하여 ‘누수’를 일으킬 수 있는데, 코로나19로 입원한 사람들의 뇌를 영상으로 평가한 연구에 따르면 브레인 포그를 경험한 사람들의 뇌에서 혈액 뇌 장벽이 파괴되거나 새는 현상이 관찰된 바 있다.

마지막으로 코로나19 감염자 약 100만 명과 비감염자 600만 명 이상을 대상으로 한 11개 연구의 데이터를 종합한 대규모 예비 분석에 따르면 코로나19는 60세 이상 고령자의 신규 치매 발병 위험을 증가시켰다고 한다. 부검 결과 코로나19로 사망한 사람들의 뇌에 치명적인 손상이 있는 것으로 밝혀진 것이다.

후유증으로 인한 인지 기능 저하, 사회적 비용 증가로 이어져

최근 뉴잉글랜드 의학 저널에 발표된 새로운 연구에서는 이전에 코로나19에 걸린 적이 있는 약 113,000명의 기억력, 계획, 공간적 추론과 같은 인지 능력을 평가했다. 연구진은 감염된 적이 있는 사람들의 기억력과 실행 작업 수행 능력이 현저히 떨어진다는 사실을 발견했고, 이러한 저하 현상은 팬데믹 초기에 감염된 사람들과 델타 및 오미크론 변종이 우세했던 시기에 감염된 사람들 사이에서 동일하게 나타났다. 이는 팬데믹 바이러스가 시간의 흐름과 변종으로 진화함에 따라 인지 기능 저하의 위험이 줄어들지 않았음을 보여준다.

같은 연구에서 코로나19를 경증으로 앓고 완치된 사람들은 IQ가 3점 하락했다. 아울러 숨 가쁨이나 피로감 등의 증상이 해결되지 않은 지속적 증상을 가진 사람들은 IQ가 6점 하락했고, 코로나19로 중환자실에 입원한 적이 있는 사람은 IQ가 9점이나 하락했다. 그리고 바이러스에 재감염된 경우는 재감염되지 않은 경우에 비해 IQ가 2점 더 떨어졌다.

일반적으로 평균 IQ는 약 100이다. IQ가 130 이상이면 영재성이 높은 개인을 의미하고, 70 미만이면 일반적으로 상당한 사회적 지원이 필요할 수 있는 수준의 지적 장애를 나타낸다. 뉴잉글랜드 의학 저널의 연구 결과를 종합해 보면, IQ가 3점 낮아지면 미국 성인 중 IQ가 70 미만인 사람의 수가 470만 명에서 750만 명으로 증가하여 사회적 지원이 필요한 수준의 인지 장애를 가진 성인이 280만 명 증가할 것으로 추정된다. 이는 곧 엄청난 사회적 비용의 증가를 의미한다.

같은 호에 실린 또 다른 연구에서는 2020년 3월부터 2023년 4월까지 노르웨이인 10만 명 이상이 참여했다. 이 연구에서는 SARS-CoV-2 검사 양성 판정 후 최대 36개월까지 여러 시점에 걸쳐 기억력 기능이 악화하는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 종합해 보면 코로나19는 경증인 경우에도 뇌 건강에 심각한 위험을 초래하며, 그 영향은 이제 전체 인구 수준에서 드러나고 있다.

연구자들의 공동 노력과 인지 장애의 원인 규명 및 치료법 개발 시급

최근 미국 인구 조사 분석에 따르면 코로나19 팬데믹이 시작된 후, 지난 15년 동안 그 어느 때보다 기억력, 집중력, 의사 결정에 ‘심각한 어려움’을 겪는 노동 연령대 미국인이 100만 명 더 늘어난 것으로 나타났다. 가장 당황스러운 점은 이러한 현상이 대부분 18세에서 44세 사이의 젊은 성인층에서 발생했다는 점이다. 유럽연합의 데이터에서도 비슷한 추세가 확인됐는데, 2022년에는 유럽연합 인구의 15%가 기억력과 집중력에 문제가 있다고 보고했다.

따라서 앞으로는 인지 장애로 인해 누가 가장 위험에 처해 있는지 파악하는 것이 중요하다. 또한 이러한 추세가 어린이와 청소년의 교육 성취도와 노동 연령 성인의 경제적 생산성에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대한 더 나은 이해가 필요하다. 이러한 변화가 치매와 알츠하이머병의 역학에 어느 정도 영향을 미칠지도 명확하지 않은 실정이다.

현재 코로나19를 뇌에 중대한 영향을 미치는 바이러스로 간주해야 한다는 연구 결과가 속속 발표되고 있다. 인지 장애를 겪는 개인부터 인구와 경제에 미칠 잠재적 영향에 이르기까지 그 영향이 광범위하기 때문이다. 브레인 포그를 비롯한 이러한 인지 장애의 진정한 원인을 밝히기 위해서는 전 세계 연구자들의 공동 노력으로 수십 년은 아니더라도 수년이 걸릴 것이라고 전문가들은 내다봤다. 그리고 안타깝게도 거의 모든 사람이 이 전례 없는 글로벌 프로젝트의 실험 대상이 되고 있다고 전했다.

영어 원문 기사는 사이언티픽 아메리칸에 게재되었습니다.