후각 훈련: 코로나가 과학 분야를 창조한 방법

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한 번도 생각해본 적 없는 감각을 잃는다는 특별한 공포. 상상력이 미리 연습하는 시각장애도 아니고, 문학이 고귀하게 만든 청각장애도 아니다. 하지만 후각 상실, 즉 후각이 완전히 사라지는 무후각증은, 최근까지도 대부분의 사람들이 그 이름조차 알지 못했다.

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2020년 봄, 수백만 명이 보이지 않는 구조가 사라진 세상에서 깨어났다. 커피는 더 이상 따뜻하지 않았고, 마늘은 더 이상 매콤하지 않았다. 자기 자녀들조차 아무 냄새가 나지 않았다. 그 상실감은 부러진 뼈가 아픈 것처럼 고통스럽지 않았다. 그것은 존재론적이었다. 세상은 여전히 시각적으로 온전했지만, 아무도 알려주지 않았던 모든 것을 지탱하는 차원이 사라진 상태였다.

그다음에 일어난 일은 의학 역사상 가장 이상한 사건 중 하나다. 독일 대학 연구실에서 개발된 재활 프로토콜이 있었는데, 그 연구실은 무명에 가까웠고, 전 세계에서 대략 20여 명의 연구자만이 연구하던 분야였다. 그런데 이 프로토콜이 하룻밤 사이에 전 세계적인 현상이 되었다. 절망에 빠지고 의사들에게 거의 버림받은 수백만 명이 하루 두 번 부엌 식탁에 앉아 작은 에센셜 오일 병을 코 밑에 들이대고, 다시 걷는 법을 배우는 사람처럼 집중해서 냄새를 맡기 시작했다.

그들은 후각 훈련을 하고 있었다. 그리고 그렇게 하면서 현대 과학이 보여준 가장 놀라운 신경가소성 증거 중 하나를 우연히 발견했다.

이 프로토콜에는 이름과 창시자가 있다. 드레스덴 공과대학교 이비인후과 교수인 토마스 후멜은 1990년대 초부터 후각 장애를 연구해왔다. 당시 동료들에게 후각을 연구한다고 말하는 것은 병뚜껑 수집을 한다고 말하는 것과 비슷했다. 후각 시스템은 신경과학의 위계에서 맹점이었다. 시각은 대뇌피질이 있었고, 청각은 인공와우가 있었지만, 후각은 일화와 체념뿐이었다.

후멜은 체념하지 않았다. 그는 임상 문헌에서 거의 무시된 사실을 발견했다. 바이러스 후 무후각증 환자 중 일부는 시간이 지나면서 후각을 회복했고, 회복 과정에서 적극적으로 냄새를 찾는다고 보고한 환자들이 더 완전하게 회복하는 경향이 있었다. 이 관찰은 비공식적이었지만, 결국 모든 것의 씨앗이 되었다.

2009년까지 후멜과 그의 팀은 이 직관을 프로토콜로 공식화했다. 네 가지 에센셜 오일, 장미, 유칼립투스, 레몬, 정향이 독일 심리학자 한스 헨닝이 1916년 저서 Der Geruch에서 제안한 분류 체계에 따라 임의가 아닌 기준으로 선택되었다. 헨닝은 후각 지각을 여섯 꼭짓점을 가진 기하학적 프리즘으로 조직화했다: 꽃향기, 과일향, 수지향, 향신료향, 부패한 냄새, 그리고 탄 냄새. 후멜의 네 가지 오일은 이 여섯 범주 중 네 가지를 대표한다. 꽃향기는 장미, 과일향은 레몬, 수지향은 유칼립투스, 향신료향은 정향이다. 부패한 냄새와 탄 냄새는 가정의 조화를 위해 제외되었다.

지침은 매우 간단했다. 하루 두 번, 아침과 저녁에 환자는 순서대로 각 병을 열고 10~15초 동안 부드럽게 들이마시며 냄새에 집중하거나 냄새가 없으면 냄새의 기억에 집중한다. 최소 기간은 12주였고, 개선이 시작되면 종종 몇 달 동안 계속되었다.

후멜 그룹이 2009년 The Laryngoscope에 발표한 첫 무작위 대조 시험은 대조군에 비해 후각 기능이 통계적으로 유의미하게 향상됨을 보여주었다. 이후 연구들도 이 결과를 재현했다. 2017년 소로코프스카 등 연구진이 Rhinology에 발표한 체계적 검토도 이를 확인했다. 치료적 무기력이 기본 태도였던 후각 의학 분야에서, 거의 비용이 들지 않고 부작용도 없으며 신경계의 구조적·기능적 변화를 측정 가능하게 만드는 개입이 나타난 것은 주목할 만한 일이었다.

하지만 거의 아무도 주목하지 않았다.

후각 훈련이 작동하는 이유를 이해하려면 후각 시스템에 관한 특이한 점을 알아야 한다. 그것은 인간 몸에서 유일하게 성인기 내내 주요 신경세포를 지속적으로 재생하는 감각 시스템이라는 점이다.

비강 상부에 우표 크기만 한 후각 상피에는 약 600만 개의 후각 수용기 신경세포가 있다. 각각은 개인마다 유전적으로 고유하다. 각 신경세포는 표면에 약 400개의 기능성 수용기 유전자 중 하나에 해당하는 단일 유형의 냄새 수용기를 발현한다. 이 사실은 1991년 린다 벅과 리처드 악셀이 Cell에 발표한 노벨상 수상 연구로 밝혀졌다. 공기 중 분자가 이 수용기 중 하나에 결합하면 신경세포가 활성화된다. 신호는 신경세포 축삭을 따라 두개골 바닥의 체판(체판판)이라는 체 모양 뼈의 작은 구멍을 통과해 후각 구근으로 전달된다. 후각 구근은 뇌의 첫 번째 후각 중계소다.

중요한 점은 후각 수용기 신경세포가 30~60일밖에 살지 않는다는 것이다. 이들은 상피의 기저 줄기세포에서 태어나 성숙하고, 축삭을 체판을 통해 뻗어 후각 구근에 시냅스를 형성하며, 몇 주간 기능하다 죽는다. 이 주기는 멈추지 않는다. 당신은 매달 후각을 새로 만드는 셈이다.

이 지속적인 재생은 시스템의 큰 강점이자 큰 취약점이다. 정상 상태에서는 새로 태어난 신경세포가 화학적 유도 신호를 따라 올바른 후각 구근 목표를 찾는다. 같은 수용기 유형을 발현하는 신경세포는 같은 구형 시냅스 집합인 구절에 모여 정확한 공간 지도를 만든다. 이 지도는 계속 다시 쓰이지만, 유도 신호가 안정적이기 때문에 새 세대 신경세포가 같은 지형도를 재현한다. 결과는 매끄럽다. 평면도가 변하지 않으므로 리노베이션을 눈치채지 못한다.

바이러스가 후각 상피를 손상시키면, SARS-CoV-2뿐 아니라 인플루엔자, 라이노바이러스 등도 마찬가지지만, 재생 과정이 잘못될 수 있다. 줄기세포는 계속 분열하고 새 신경세포가 나오지만, 유도 신호가 방해받을 수 있다. 새로 태어난 신경세포는 모든 도로 표지판이 사라진 도시의 출퇴근자처럼 축삭을 후각 구근에 뻗지만 잘못된 구절에 연결된다. 장미 냄새를 담당하는 구절에 연결되어야 할 신경세포가 황 냄새를 담당하는 구절에 도착하는 식이다. 이런 잘못 연결된 주관적 경험이 기괴한 후각 왜곡증(parosmia)이다. 익숙한 냄새가 보통 구역질 나는 냄새로 변한다. 커피는 하수구 냄새, 초콜릿은 휘발유 냄새, 파트너의 피부는 타버린 고무 냄새가 난다.

후각 훈련은 바로 이 지점에서 개입한다. 같은 네 가지 냄새를 반복적으로 제시하고, 환자가 각 냄새에 의도적으로 집중하며, 현재 지각이 왜곡되거나 없을 때도 기억에서 그 진정한 특성을 떠올리도록 요구함으로써, 이 프로토콜은 일종의 유도된 신경가소성을 제공하는 것으로 보인다. 반복 자극은 재생 중인 신경세포가 올바른 구절 목표를 찾도록 격려한다. 집중 요소는 올바른 연결을 강화하고 잘못된 연결을 제거하는 상향식 신경 피드백을 증가시킬 수 있다. 수주에서 수개월에 걸쳐 후각 구근의 공간 지도가 점차 복원된다.

기전은 완전히 이해되지는 않았다. 명백한 이유로 인간 후각 상피의 연속 생검을 후각 훈련 중에 수행한 사람은 없다. 하지만 기능적 뇌 영상, 심리물리학적 검사, 동물 모델에서 수렴하는 증거는 설득력이 있다. 후각 훈련은 자연 회복을 가속화하고 방향을 제시한다.

프로토콜에 묻혀 있는 한 단어가 보통 받는 주목보다 더 많은 검토를 받을 만하다. 그 단어는 집중(attention)이다.

후멜의 지침은 “하루 두 번 네 가지 냄새에 노출되라”가 아니다. “각 냄새에 집중하라. 집중하라. 그것이 어떤 냄새인지 기억하려고 노력하라”이다. 이 차이는 우연이 아니다. 여러 연구에서 냄새에 수동적으로 노출되는 것, 예를 들어 주변 공간에 향을 뿌리는 것보다, 의도적이고 집중된 주의와 함께 노출될 때 훨씬 더 큰 개선이 나타났다. 냄새를 맡으려 노력하고 의식을 후각 신호에 향하게 하는 행위는 단순히 분자에 가까이 있는 것과는 달리 약리학적으로 활성적이다.

이것은 후각을 수동적 감각으로 생각하는 대부분 사람에게는 매우 이상한 결과다. 우리는 후각을 우리에게 일어나는 어떤 일로 상상한다. 냄새가 지나가고, 우리는 그것을 인지하고, 끝. 하지만 신경과학은 다른 이야기를 한다. 후각 지각은 하향식 기대, 기억, 주의 상태와 상향식 감각 신호의 상호작용에서 실시간으로 조립되는 구성물이다. 냄새에 집중할 때 단순히 더 많은 냄새를 받는 것이 아니라, 화학 신호를 지각으로 바꾸는 신경 계산을 바꾸는 것이다.

철학자 알바 노에(Alva Noë)는 2004년 저서 Action in Perception에서 지각은 유기체가 겪는 것이 아니라 수행하는 것이라고 주장했다. 후각 훈련은 임상 의학에서 이 주장을 가장 문자 그대로 구현한 사례일 것이다. 환자는 다른 사람이 주는 치료를 수동적으로 받는 존재가 아니다. 환자가 곧 치료다. 그들의 집중이 활성 성분이다.

이것이 또한 후각 훈련이 매우 어려운 이유이기도 하다. 신체적으로는 아니다. 병을 열고 냄새를 맡는 데 특별한 장비나 능력이 필요하지 않다. 하지만 집중력 면에서 그렇다. 대부분 사람에게 15초 동안 집중해서 후각에 주의를 기울이는 것은 진짜 힘든 일이다. 마음이 산만해지고, 시각 시스템이 지배력을 되찾으려 한다. 병을 코 밑에 대고 다른 생각을 하며 형식적으로 하는 유혹이 압도적이다. 그리고 형식적으로 하는 것은 훨씬 효과가 떨어진다.

코로나 이후 후각 훈련의 폭발적 확산은 후각 교육에 대한 거대한, 충족되지 않은 갈망을 드러냈다. 2020년 이전에는 후각을 의도적으로 훈련하는 사람은 전문가뿐이었다: 조향사, 향료 전문가, 소믈리에, 와인 전문가, 차 감별사, 그리고 소수의 감각 과학자들. 이 분야들은 후각 민감도가 고정된 특성이 아니라 수년간 체계적 연습을 통해 개발되는 기술임을 항상 인식해왔다. 조향사 수습생은 원료를 눈가리개를 하고 식별하는 법을 몇 달간 배우는데, 이는 그들의 코가 다른 사람과 해부학적으로 다르기 때문이 아니라, 반복과 집중을 통해 후각 정보를 구별하고 분류하는 인지 구조를 구축했기 때문이다.

코로나의 무후각증 위기는 이 지식을 대중화했다. 갑자기 일반인들이 조향사 학생들이 1학년 때 배우는 것을 배우기 시작했다: 후각은 적극적인 참여가 필요하다는 것, 냄새 이름을 아는 것이 인지에 도움이 된다는 것, 같은 분자도 농도, 맥락, 기대에 따라 다르게 냄새난다는 것, 후각 기억이 시각이나 청각 기억보다 더 오래가고 감정적으로 강하다는 것, 코는 빠르게 적응하고 노출 사이에 휴식이 필요하다는 것, 그리고 어떤 날은 이유를 알 수 없이 후각이 더 예민하다는 것 등.

하룻밤 사이에 작은 네 가지 오일이 들어 있는 후각 훈련 키트가 아마존, 에츠시, 유럽 전역 약국에 등장했다. 영국의 후각 상실 운동가 크리시 켈리가 설립한 AbScent 같은 옹호 단체는 수십만 명에게 생명줄이 되었다. 페이스북 그룹은 집착적이고 감동적인 세부 사항으로 진행 상황을 기록하는 상호 지원 커뮤니티로 커졌다. 후각 불만을 진지하게 받아들이지 않았던 의료계(후각 재활에 해당하는 청각사나 보험 코드가 없었다)는 뒤늦게 주목할 수밖에 없었다.

후각 훈련에 전념한 일부 사람들은 더 나아갔다. 후각을 회복한 후에도 훈련을 멈추지 않았다. 의도적인 후각 연습이 병 전보다 인지를 더 예리하게 만들었음을 발견했다. 이전에 눈치채지 못했던 미묘한 차이를 감지할 수 있었고, 냄새를 묘사하는 어휘가 확장되었다. 그들은 겸손하지만 진정으로 후각 세계에 더 깨어 있었다.

이것이 후각 훈련 이야기에서 가장 흥미롭고 의학 문헌에서 가장 적게 논의된 함의일 수 있다. 손상된 후각을 회복시킬 수 있는 의도적 후각 집중이 온전한 후각에는 무엇을 할 수 있을까?

수십 년간의 감각 과학 증거에 따르면 답은: 매우 많다. 건강한 사람을 대상으로 한 후각 훈련 연구는 냄새 구별, 식별, 민감도 향상을 보여주었다. 향상 폭은 크지 않고 지속적인 노력이 필요하지만, 실제로 존재한다. 인간의 코는 고정된 사양을 가진 기기가 아니다. 근육이나, 더 정확히는 구조화된 입력과 피드백으로 구별력이 증가하는 신경망처럼 작동한다.

이 원리는 모든 감각 양식에 적용되지만, 후각에서 가장 극적이다. 후각은 우리가 가장 소홀히 하는 감각이기 때문이다. 우리는 시각적으로 포화된 문화에서 살고 후각적으로는 빈곤하다. 색깔을 나타내는 단어는 백 가지가 넘지만 냄새를 나타내는 단어는 거의 없다. 냄새를 색으로 보는 공감각자들은 우리보다 이 빈곤을 더 유창하게 극복한다. 우리는 그림 속 파란색의 정확한 음영을 묘사할 수 있지만, 두 가지 화이트 와인의 차이를 표현하는 데는 어려움을 겪는다. 이것은 코의 한계가 아니라 집중력의 한계다.

후각 훈련은 무후각 환자가 네 가지 에센셜 오일 병을 가지고 하든, 조향사가 천 가지 원료로 하든, 단순히 잠시 멈춰 공기가 실제로 어떤 냄새인지 알아차리든, 근본적으로 이 소홀함을 되돌리는 연습이다. 항상 거기에 있었고 같은 신경세포에 도달하며 같은 분자 연쇄 반응을 일으켰지만 의식의 주변부에서 처리되던 정보를 의식의 중심으로 끌어오는 연습이다.

마지막으로 한 가지 아이러니를 주목할 만하다. 후멜의 프로토콜이 과학적으로 검증되고 무작위 대조 시험, 영상 연구, 신경생물학 모델이 있음에도 불구하고, 후각 훈련의 중심 기전은 인류가 수천 년간 이름 붙이지 않고 해온 것이다. 고대 사원의 향 의식, 중세 무역로의 향신료 시장, 18세기 의학에서 우울증에 처방된 정원 산책, 눈을 감고 잔을 돌리며 냄새 맡는 소믈리에. 이 모두가 각자의 방식으로 후각 집중의 구조화된 실천이다.

토마스 후멜은 후각 훈련을 발명하지 않았다. 그는 그것을 측정했고, 공식화했으며, 증명했다. 그리고 그렇게 함으로써 인간 후각 시스템이 항상 기다려온 것, 즉 자신이 우리에게 말하는 것에 주의를 기울이라는 단순하고 급진적인 행위에 이름과 기전을 부여했다.

우리를 듣게 만든 것은 팬데믹이었다.

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