중추신경계통(CNS)에서 신경세포의 흥분과 억제 균형은 작업치료가 다루는 거의 모든 기능—운동 조절, 감각 처리, 인지, 수면-각성 주기—의 바탕이 됩니다. 이 문제는 단순히 신경전달물질 하나를 묻는 것처럼 보이지만, 실제로는 중추신경계의 정보 처리 원리와 작업치료 중재의 신경학적 근거를 이해하는 데 핵심적인 질문입니다.
정답 및 기본 개념
정답은
1번 GABA(감마-아미노뷰티르산, gamma-aminobutyric acid)입니다. GABA는 중추신경계통에서 가장 널리 분포하고 주된 역할을 하는 억제성 신경전달물질입니다. GABA는 시냅스후 신경세포를 과분극(hyperpolarization)시켜 활동전위 발생 가능성을 낮추고, 이로써 신경회로의 과도한 흥분을 억제합니다.
보기에서 글루탐산(glutamate)은 중추신경계의 대표적인
흥분성 신경전달물질입니다. 아세틸콜린, 도파민, 세로토닌은 각각 신경조절물질(neuromodulator)로서 특정 신경로에서 흥분성 또는 억제성 효과를 상황에 따라 나타낼 수 있지만, 중추신경계 전체에서 가장 널리 작용하는 억제성 물질은 GABA입니다.
흥분-억제 균형과 병태생리적 연결
근거 자료
[1]은 만성피로증후군(ME/CFS)과 포스트코로나 증후군에서 신경전달물질 체계의 불균형을 다루면서, 흥분성 신경전달과 억제성 신경전달의 균형이 깨지는 것이 병태생리의 핵심일 수 있음을 시사합니다. 이 연구에서 언급된 "wired but tired" 상태는 교감신경 항진과 미주신경 긴장도 저하로 설명되는데, 이는 억제성 GABA 시스템의 기능 저하가 흥분성 글루탐산 시스템의 상대적 우위를 초래하여 중추신경계가 과각성 상태에 머무르는 것과 연결될 수 있습니다
[1]. 작업치료사가 만성피로 환자에게서 관찰하는 인지 기능 저하, 수면 장애, 과경계(hypervigilance)는 단순한 심리적 문제가 아니라 신경전달물질 균형의 생리적 변화에 기반할 수 있음을 이해해야 합니다.
GABA와 작업치료 임상의 연결
근거 자료
[2]는 케톤 생성 식이(ketogenic diet)가 약물 저항성 간질에서 발작 빈도를 줄이는 기전을 신경전달물질 항상성, 특히 GABA-A 수용체와의 관련성 속에서 탐구했습니다. 펜틸렌테트라졸(PTZ)은 GABA-A 수용체를 선택적으로 차단하여 발작을 유발하는 물질입니다. 이는 GABA 시스템이 억제 기능을 상실하면 신경회로가 과흥분 상태로 빠져 발작, 경련, 과도한 근긴장 등이 나타날 수 있음을 보여줍니다
[2]. 작업치료 임상에서 뇌졸중 후 경직(spasticity), 뇌성마비 아동의 과도한 근긴장, 감각 처리 장애 아동의 과민 반응은 중추 억제 기전의 저하와 관련될 수 있으며, GABA 시스템의 기능적 이해는 이러한 증상에 대한 신경학적 근거를 제공합니다.
근거 자료 은 불면증의 병태생리에서 GABA 시스템의 역할을 다루고 있습니다. 불면증은 수면 개시와 유지의 어려움을 특징으로 하는데, 수면으로의 이행은 시상하부와 뇌간의 각성 시스템이 억제되어야 가능합니다. GABA는 이러한 각성 시스템을 억제하는 핵심 물질로, GABA 기능이 저하되면 각성 상태가 지속되어 수면 장애가 발생할 수 있습니다 . 작업치료가 다루는 수면 위생 중재, 이완 기법, 감각 조절 전략은 모두 중추신경계의 억제성 톤을 높여 GABA 시스템의 기능을 보조하는 방향으로 이해할 수 있습니다.
국가시험 빈출 관점
작업치료사 국가시험에서는 신경전달물질을 단독으로 묻기보다 신경계 질환의 병태생리와 연결하여 출제하는 경향이 있습니다. GABA는 간질, 불안 장애, 수면 장애, 경직(spasticity)과 연결되고, 글루탐산은 흥분독성(excitotoxicity)과 뇌졸중 후 이차적 신경손상, 아세틸콜린은 알츠하이머병과 기억 기능, 도파민은 파킨슨병과 운동 조절, 세로토닌은 우울증과 기분 조절로 연결됩니다. 각 물질을 해당 질환 및 기능과 짝지어 이해하면 단순 암기 없이도 문제를 해결할 수 있습니다.
근거 자료
[4]는 글루탐산(glutamate)을 실시간으로 감지하여 시냅스 가소성을 모사하는 생체모방 시냅스 소자를 다루고 있습니다. 이 연구에서 글루탐산이 흥분성 신호를 조절하는 물질로 설정된 것은 글루탐산이 중추신경계의 대표적 흥분성 신경전달물질이라는 사실에 기반합니다
[4]. GABA와 글루탐산은 중추신경계에서 서로 길항적으로 작용하는 한 쌍으로, 흥분-억제 균형(excitation-inhibition balance)의 양 축을 이룹니다. 작업치료 중재가 신경가소성을 촉진한다고 할 때, 그 가소성의 방향은 결국 이 두 시스템의 균형 변화로 귀결됩니다.
참고 문헌 (논문 출처)
- [1]
Imbalance of Excitatory and Inhibitory Neurotransmitter Systems in Myalgic Encephalomyelitis/Chronic Fatigue Syndrome.일반논문Wirth KJ, Scheibenbogen C. (2026) · DOI: 10.3390/ijms27094041
- [2]
The ketogenic diet ameliorates behavioral abnormalities in a PTZ-induced zebrafish larvae model via modulating neurotransmitter balance.일반논문Yang X, Lin J, Zhang Q, Xia Y, Zhou S, Wang Y, Li Q, Yu L. (2026) · DOI: 10.1016/j.ibneur.2026.08.001
- [4]
A bioinspired photoelectrochemical synapse for neurotransmitter-mediated in-sensor computing.일반논문Kou BH, Yuan C, Han ZM, Xiao A, Huang YT, Zhao WW, Xu JJ. (2026) · DOI: 10.1016/j.bios.2026.118951