후각 훈련: 코로나가 어떻게 과학 분야를 창조했는가

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한 번도 생각해본 적 없는 감각을 잃는 특별한 공포. 상상력이 반복하는 실명도, 문학이 고귀하게 만든 청각장애도 아니다. 바로 후각 상실 — 완전한 후각 부재 — 로, 최근까지 대부분의 사람들은 그 단어조차 알지 못했다.

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2020년 봄, 수백만 명이 보이지 않는 구조가 사라진 세상에서 깨어났다. 커피는 더 이상 따뜻하지 않았다. 마늘은 더 이상 위협적이지 않았다. 그들의 아이들조차 아무 냄새도 맡지 못했다. 그 상실은 부러진 뼈처럼 아프지 않았다. 그것은 존재론적이었다. 세상은 여전히 시각적으로 온전했지만, 아무도 알려주지 않았던 차원이 사라져 모든 것이 무너졌다.

그 후 벌어진 일은 의학 역사상 가장 이상한 사건 중 하나다. 독일의 한 대학 연구실에서 개발된 재활 프로토콜 — 세상에선 거의 알려지지 않은, 아마도 20여 명의 연구자만이 연구하던 — 이 하루아침에 전 세계적인 현상이 되었다. 절망에 빠지고 의사들에게 거의 버림받은 수백만 명이 하루 두 번 부엌 식탁에 앉아 작은 에센셜 오일 병을 코 가까이에 대고, 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 공과대학의 이비인후과 교수 토마스 후멜은 1990년대 초부터 후각 장애를 연구해왔다 — 당시 동료들에게 후각을 연구한다고 말하는 것은 병뚜껑 수집을 한다고 말하는 것과 거의 같았다. 후각 시스템은 신경과학의 위계에서 사각지대였다. 시각은 대뇌피질을 가졌고, 청각은 인공와우를 가졌으며, 후각은 일화와 체념만 있었다.

후멜은 체념하지 않았다. 그는 임상 문헌이 거의 무시했던 사실을 발견했다: 바이러스 후 후각 상실 환자 중 일부는 시간이 지나면서 후각을 회복했고, 회복 중에 적극적으로 냄새를 찾는다고 보고한 환자들이 더 완전하게 회복되는 경향이 있었다. 이 관찰은 비공식적이었지만, 결국 모든 것의 씨앗이 되었다.

2009년, 후멜과 그의 팀은 이 직관을 프로토콜로 공식화했다. 네 가지 에센셜 오일 — 장미, 유칼립투스, 레몬, 정향 — 은 독일 심리학자 한스 헨닝이 1916년 저서 Der Geruch에서 제안한 분류 체계에 따라 임의가 아닌 체계적으로 선택되었다. 헨닝은 후각 지각을 꽃향기, 과일향, 수지향, 향신료향, 부패향, 탄 향의 여섯 꼭짓점을 가진 기하학적 프리즘으로 설명했다. 후멜의 네 가지 오일은 이 여섯 범주 중 네 가지를 대표한다. 장미는 꽃향기, 레몬은 과일향, 유칼립투스는 수지향, 정향은 향신료향이다. 부패향과 탄 향은 가정의 조화를 위해 제외되었다.

지침은 매우 단순했다. 하루 두 번, 아침과 저녁에 환자는 순서대로 각 병을 열고 10~15초 동안 부드럽게 냄새를 맡으며 냄새에 집중하거나, 냄새가 없으면 냄새의 기억에 집중했다. 최소 기간은 12주였고, 개선이 시작되면 종종 몇 달간 계속되었다.

후멜 그룹이 2009년 The Laryngoscope에 발표한 첫 무작위 대조 시험은 대조군에 비해 후각 기능의 통계적으로 유의한 개선을 보여주었다. 이후 연구들도 이 결과를 재현했다. 2017년 Sorokowska 등이 Rhinology에 발표한 체계적 검토가 이를 확인했다. 치료적 무기력이 기본 자세였던 후각 의학 분야에서 이 결과는 주목할 만했다. 거의 비용이 들지 않고 부작용도 없으며 신경계에 구조적·기능적 변화를 일으키는 개입이었다.

거의 아무도 이를 주목하지 않았다.

후각 훈련이 작동하는 이유를 이해하려면 후각 시스템의 특이점을 알아야 한다: 인간 몸에서 유일하게 성인기 내내 1차 신경세포를 지속적으로 재생하는 감각 시스템이라는 점이다.

코 안 깊은 곳에 우표 크기만 한 후각 상피에는 약 600만 개의 후각 수용 신경세포가 있다, 각각 유전적으로 개인마다 고유하다. 각 신경세포는 표면에 약 400개의 기능성 수용체 유전자 중 하나를 선택해 단일 유형의 후각 수용체를 발현한다. 이 사실은 린다 벅과 리처드 악셀의 1991년 Cell 논문으로 노벨상을 받았다. 공기 중 분자가 수용체에 결합하면 신경세포가 신호를 발사한다. 신호는 신경세포 축삭을 따라 두개골 바닥의 체판이라는 체로 된 뼈의 작은 구멍을 통과해 후각 구근으로 전달된다. 후각 구근은 뇌의 첫 후각 중계소다.

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

이 지속적 재생은 시스템의 강점이자 취약점이다. 정상 상태에서는 새로 태어난 신경세포가 화학적 신호를 따라 올바른 후각 구근 목표를 찾는다. 같은 수용체를 발현하는 신경세포는 같은 구슬체(시냅스 덩어리)로 모여 정확한 공간 지도를 만든다. 이 지도는 계속 다시 쓰이지만, 신호가 안정적이기에 매 세대가 같은 지형도를 재구성한다. 결과는 부드럽고, 우리는 이 리모델링을 눈치채지 못한다.

바이러스가 후각 상피를 손상시키면 — SARS-CoV-2, 독감, 라이노바이러스 등이 그렇다 — 재생 과정이 잘못될 수 있다. 줄기세포는 계속 분열하고 새 신경세포가 나오지만, 안내 신호가 방해받는다. 새 신경세포는 길 안내 표지판이 모두 사라진 도시의 시민처럼 축삭을 뻗어 잘못된 구슬체에 연결된다. 장미 냄새를 맡아야 할 신경세포가 황 냄새 구슬체에 연결되는 식이다. 이런 잘못된 연결의 주관적 경험이 후각 왜곡증이다 — 익숙한 냄새가 보통 역겨운 냄새로 변하는 무서운 상태다. 커피는 하수구 냄새, 초콜릿은 휘발유 냄새, 연인의 피부는 타는 고무 냄새가 난다.

후각 훈련은 바로 이 지점에서 개입한다. 같은 네 가지 냄새를 반복적으로 제시하고, 환자가 각 냄새에 의도적으로 집중하며, 현재 냄새가 왜곡되거나 없더라도 기억 속 진짜 냄새를 떠올리도록 요구함으로써, 이 프로토콜은 일종의 유도된 신경가소성을 제공하는 것으로 보인다. 반복 자극은 재생 중인 신경세포가 올바른 구슬체를 찾도록 돕는다. 주의 집중 요소는 올바른 연결을 강화하고 잘못된 연결을 제거하는 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 모델의 수렴 증거는 설득력 있다. 후각 훈련은 자연 회복을 가속하고 방향을 제시한다.

프로토콜에 숨겨진 단어 하나가 보통보다 더 주목받아야 한다. 그 단어는 주의 집중이다.

후멜의 지침은 “하루 두 번 네 가지 냄새에 노출되라”가 아니다. “각 냄새에 집중하라. 초점을 맞추고, 냄새가 어떠해야 하는지 기억하려 노력하라”는 것이다. 이 차이는 사소하지 않다. 여러 연구가 수동적 냄새 노출 — 예를 들어 방 안의 향기 — 이 의도적이고 집중된 주의와 함께하는 노출보다 훨씬 적은 개선을 낳는다는 것을 보여주었다. 냄새를 맡으려 시도하고 의식을 후각 신호에 향하게 하는 행위는 단순히 분자에 가까이 있는 것과는 다른 약리학적 효과가 있다.

대부분 사람들이 후각을 수동적 감각으로 생각하는 점을 고려하면, 이는 매우 이상한 결과다. 우리는 후각을 그냥 지나가는 냄새를 기록하는 것으로 상상한다. 하지만 신경과학은 다른 이야기를 한다. 후각 지각은 상향 감각 신호와 하향 기대, 기억, 주의 상태의 상호작용으로 실시간 구성되는 것이다. 냄새에 집중할 때 단순히 냄새가 더 많이 들어오는 것이 아니라, 화학 신호를 지각으로 변환하는 신경 계산이 바뀐다.

철학자 알바 노에(Alva Noë)는 2004년 저서 Action in Perception에서 지각은 유기체가 겪는 것이 아니라 실행하는 것이라고 주장했다. 후각 훈련은 임상 의학에서 이 주장을 가장 문자 그대로 구현한 사례일지도 모른다. 환자는 누군가가 주는 치료를 수동적으로 받는 존재가 아니다. 환자가 곧 치료이며, 그의 주의가 활성 성분이다.

이것이 또한 후각 훈련이 매우 어려운 이유이기도 하다. 신체적으로는 아니다: 병을 열고 냄새를 맡는 데 특별한 장비나 능력이 필요하지 않다. 하지만 주의 집중 면에서 그렇다. 대부분 사람에게 15초 동안 후각에 집중하는 것은 정말 힘든 일이다. 마음은 방황하고, 시각 시스템은 지배력을 되찾으려 한다. 무의식적으로 병을 코에 대고 다른 생각을 하는 유혹이 크다. 그리고 무의식적 행동은 효과가 떨어진다.

코로나 이후 후각 훈련의 폭발적 확산은 후각 교육에 대한 큰 갈증을 드러냈다. 2020년 이전에는 후각을 의도적으로 훈련하는 사람은 전문가들 — 조향사, 아로마 전문가, 소믈리에, 와인 전문가, 차 감별사, 일부 감각 과학자 — 뿐이었다. 이 분야들은 후각 예민함이 고정된 특성이 아니라 체계적 연습으로 개발되는 능력임을 인정해왔다. 조향사 견습생은 눈을 가리고 원료를 식별하는 법을 몇 달간 배우는데, 이는 해부학적으로 코가 다르기 때문이 아니라 반복과 주의 집중으로 후각 정보를 구별하고 분류하는 인지 구조를 구축했기 때문이다.

코로나로 인한 후각 상실 위기는 이 지식을 대중화했다. 갑자기 일반인들이 조향학 1학년 학생들이 배우는 것을 배우기 시작했다: 후각은 적극적 참여가 필요하다; 냄새 이름을 아는 것이 인지에 도움된다; 같은 분자도 농도, 맥락, 기대에 따라 다르게 느껴진다; 후각 기억은 시각이나 청각 기억보다 더 오래가고 감정적으로 강하다; 코는 빨리 적응하며 노출 사이에 휴식이 필요하다; 어떤 날은 이유를 알 수 없이 후각이 더 예민하다.

하루아침에 수공예 산업이 생겨났다. 네 가지 표준 오일이 들어있는 작은 후각 훈련 키트가 아마존, 에츠시, 유럽 약국에 등장했다. 영국의 후각 상실 운동가 크리시 켈리가 설립한 AbScent 같은 단체는 수십만 명에게 구명보트가 되었다. 페이스북 그룹은 집착적이고 감동적인 세부로 진행 상황을 공유하는 상호 지원 커뮤니티로 성장했다. 후각 불만을 심각하게 여기지 않았던 의료계(후각 재활에 대한 보험 코드도 없고, 청각학자에 해당하는 후각 전문가는 없다)는 늦게나마 주목할 수밖에 없었다.

후각 훈련에 전념한 일부 사람들은 더 나아갔다. 후각을 회복한 후에도 훈련을 멈추지 않았다. 그들은 의도적 후각 연습이 병 전 기본 수준을 넘어 인식을 예리하게 했음을 발견했다. 이전에 눈치채지 못한 미묘한 차이를 감지할 수 있었고, 냄새를 묘사하는 어휘가 확장되었다. 그들은 겸손하지만 실제로 후각 세계에 더 깊이 존재하게 되었다.

이것이 후각 훈련 이야기에서 가장 흥미롭고 의학 문헌에서 가장 적게 논의된 함의일지도 모른다. 만약 집중된 후각 주의가 손상된 후각을 고칠 수 있다면, 온전한 후각에는 무엇을 할 수 있을까?

감각 과학 수십 년 증거에 따르면 답은 많다. 건강한 사람 대상 후각 훈련 연구는 냄새 구별, 식별, 민감도 향상을 보여주었다. 향상 폭은 크지 않고 꾸준한 노력이 필요하지만, 실제로 존재한다. 인간 코는 고정된 불변의 도구가 아니다. 오히려 근육 같거나, 구조화된 입력과 피드백으로 구별력이 증가하는 신경망과 같다.

더 넓은 원리는 모든 감각 양식에 적용되지만, 후각에서 가장 극적이다. 왜냐하면 후각은 우리가 가장 소홀히 하는 감각이기 때문이다. 우리는 시각적으로 포화된 문화에서 살고 후각적으로 빈곤한 환경에 있다. 색깔을 나타내는 단어는 백 개가 넘지만 냄새 단어는 거의 없다 — 냄새를 색으로 보는 공감각자가 우리보다 훨씬 유연하게 이 빈곤을 극복한다. 우리는 그림 속 파란색 미묘한 차이를 묘사할 수 있지만 두 화이트 와인의 차이를 표현하는 데는 어려움을 겪는다. 이는 코의 한계가 아니라 주의의 한계다.

후각 훈련 — 네 가지 오일 병으로 훈련하는 후각 상실 환자든, 천 가지 원료로 훈련하는 조향사든, 단순히 공기가 실제로 어떤 냄새인지 잠시 주목하는 사람이든 — 본질적으로 이 무시에 맞서는 연습이다. 항상 같은 신경세포에 도달하고 같은 분자 연쇄 반응을 일으키지만 의식의 주변부에서 처리되던 정보를 중심으로 끌어오는 연습이다.

마지막으로 한 가지 아이러니를 언급할 만하다. 후멜 프로토콜의 모든 과학적 검증, 무작위 대조 시험, 영상 연구, 신경생물학 모델에도 불구하고, 후각 훈련의 핵심 메커니즘은 인류가 수천 년간 이름 붙이지 않고 해온 것이다. 고대 신전의 향 의식, 중세 무역로의 향신료 시장, 18세기 의학에서 우울증 치료를 위해 처방된 정원 산책, 눈 감고 잔을 돌리며 향을 맡는 소믈리에. 이 모두가 각자의 방식으로 구조화된 후각 주의 연습이다.

토마스 후멜은 후각 훈련을 발명하지 않았다. 그는 그것을 측정했고, 공식화했으며, 증명했다. 그리고 그렇게 하면서 인간 후각 시스템이 항상 기다려온 것에 이름과 메커니즘을 부여했다: 우리에게 말하는 것에 주의를 기울이라는 단순하고 근본적인 행위.

우리가 듣게 되기까지 팬데믹이 필요했다.

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