□ 한국한의학연구원(원장 고성규) 연구팀이 우울증 환자에게서 나타나는 ‘웃는 표정 감소’ 현상이 세로토닌 관련 뇌회로와 후성유전학적 변화와 관련될 수 있음을 확인했다.

□ 이번 연구는 한국한의학연구원 정창진·김형준 박사 연구팀이 한국기초과학지원연구원 정재준·송영규 박사, 대전대학교 대전 한방병원 정인철 교수와 공동으로 수행했다.

□ 연구 결과는 국제학술지 Scientific Reports(2025 JCR 기준 IF 4.9)에 2026년 6월 게재됐다.

※ 논문명: Understanding attenuated positive facial expression in depressed women: central role of dorsal raphe network alterations and associated serotonin transporter methylation

※ 제1저자: 정창진 박사, 교신저자: 김형준 전략연구단장

□ 얼굴은 감정과 건강 상태를 드러내는 중요한 신호다. 한의학에서는 오래전부터 얼굴의 색과 표정 변화를 살펴보는 ‘망진(望診)’을 활용해 왔으며, 최근에는 AI 기술을 통해 얼굴표정의 미세한 변화까지 정량적으로 분석할 수 있게 됐다.

□ 우울증 환자는 즐거운 일을 경험해도 기쁨을 충분히 느끼거나 표정으로 표현하지 못하는 경우가 있다. 이러한 증상은 ‘무쾌감(anhedonia)’으로 불리며, 우울증의 주요 특징 중 하나로 알려져 있다.

□ 우울증 환자에게서 웃는 표정이 줄어드는 현상은 오래전부터 보고돼 왔다. 그러나 이러한 표정 변화가 어떤 뇌 기능 변화와 관련되는지, 또 후성유전학적 변화와 어떻게 연결되는지는 충분히 밝혀지지 않았다.

□ 이에 연구팀은 주요우울장애 여성 환자 66명과 건강 대조군 46명을 대상으로 즐거움과 슬픔을 유발하는 영상을 보여주고, AI 기반 얼굴표정 분석 기술로 긍정적·부정적 표정을 측정했다.

□ 이어 기능적 자기공명영상(fMRI)과 세로토닌 수송체 유전자(SLC6A4)의 DNA 메틸화 분석을 통해 얼굴표정 변화와 관련된 뇌회로 및 후성유전학적 변화를 살폈다.

□ 분석 결과, 우울증 여성 환자는 즐거운 감정을 유발하는 영상을 볼 때 건강 대조군보다 웃는 표정 등 긍정적 얼굴표정 점수가 약 55% 낮았으며, 통계적으로도 유의한 차이를 보였다.

□ 뇌영상 분석 결과, 긍정적 얼굴표정은 세로토닌을 생성·분비하는 주요 뇌 부위인 배측 솔기핵(dorsal Raphe)*을 중심으로 한 신경회로와 관련된 것으로 나타났다.

※ 배측 솔기핵(dorsal Raphe): 뇌에서 세로토닌을 생성·분비하는 대표적인 신경핵으로, 감정과 동기, 즐거움을 조절하는 다양한 뇌 영역과 연결되어 있음

□ 특히 우울증 환자에서는 해당 신경회로의 기능적 연결성이 건강 대조군보다 증가한 것으로 나타났다.

□ 연구팀은 이러한 신경회로 변화와 관련된 생물학적 요인을 살펴보기 위해 세로토닌 수송체 유전자(Serotonin transporter gene, SLC6A4)의 DNA 메틸화 수준을 분석했다.

□ 그 결과 우울증 환자에서 세로토닌 수송체 유전자 메틸화* 수준이 건강 대조군보다 높게 나타났으며, 메틸화 수준이 높을수록 배측 솔기핵과 시상상부(epithalamus)*, 감정 표현과 관련된 중뇌수도 주위회색질(PAG)* 사이의 기능적 연결성도 증가하는 것으로 확인됐다.

※ 유전자 메틸화(DNA methylation): DNA에 화학적 표지(메틸기)가 붙어 유전자의 활성 정도를 조절하는 후성유전학적 기전. 일반적으로 메틸화가 증가하면 해당 유전자의 발현이 감소할 수 있음

※ 시상상부(epithalamus): 감정과 동기 조절에 관여하는 하베눌라 등을 포함하는 뇌 영역

※ 중뇌수도주위회색질(PAG): 중뇌에 위치한 뇌 영역으로, 감정 반응과 웃음·울음 등 정서 표현 조절에 관여하는 것으로 알려져 있음

□ 한국한의학연구원 정창진 박사는 “이번 연구는 우울증 환자에게서 나타나는 긍정적 표정 감소 현상을 뇌 신경회로와 후성유전체 변화로 설명한 연구”라며 “향후 얼굴표정 기반 디지털 바이오 마커와 뇌영상 기술을 활용한 객관적 진단 및 맞춤형 치료 기술 개발에 기여할 것으로 기대한다”고 밝혔다.

□ 이번 연구는 한국한의학연구원 전략연구사업 「경혈기반 뇌신경계 조절 요소기술 및 뇌기전 기반 안면망진 기술 개발」과 한국 한의학연구원 기본사업, 국가과학기술연구회 글로벌TOP 전략 연구단 사업의 지원을 받아 수행됐다.