영국 브라이튼 앤 서식스 의대 임상신경과학과 콜라산티 연구실의 에이미 암라 카르타르와 동료들이 2025년 8월 27일 오픈 액세스 저널 PLOS One에 발표한 연구에 따르면, 음악을 들으며 호흡 운동을 하면 감정 처리 뇌 영역으로 가는 혈류가 변화하여 행복한 상태를 유도할 수 있다고 한다. 이러한 변화는 신체의 스트레스 반응이 활성화되어 있을 때도 발생하며, 부정적인 감정이 감소하는 것과 관련 있다.

심리적 고통에 대한 치료 도구로서 호흡법의 인기가 빠르게 증가하고 있다. 음악을 들으며 환기 속도나 심도를 증가시키는 호흡법은 환각제 사용 시 나타나는 것과 유사한 의식 변화(ASC)를 유발할 수 있다. 고환기 호흡법(HVB)은 임상 치료에 대규모 도입하는 데 있어 법적, 윤리적 제약이 작아 비약리학적 대안을 제시할 수 있다. 그러나 HVB로 유발되는 의식 변화의 신경생물학적 기전과 주관적 경험은 아직 광범위하게 연구되지 않았다. 고환기 호흡법(Hyperventilation Breathing)은 평소보다 빠르고 깊게 숨을 들이마시고 내쉬는 호흡방식인데, 이러한 과호흡을 일정한 패턴으로 반복해 체내 산소와 이산화탄소 농도를 인위적으로 변화시킬 수 있다.

이러한 지식 격차를 메우기 위해, Kartar와 동료들은 온라인 참여자 15명, 실험실 참여자 8명, 그리고 자기공명영상(MRI) 검사를 받은 19명의 자가 보고 데이터를 분석하여 경험이 풍부한 의료진의 HVB로 유도된 ASC를 특성화했다. 연구의 과제는 음악을 들으며 20분에서 30분 동안 쉬지 않고 순환 호흡을 한 후, 호흡 운동 세션 종료 후 30분 이내에 일련의 설문 조사를 진행하는 것이었다.

결과는 HVB에 의해 유발된 ASC의 강도가 심혈관 교감신경 활성화에 비례함을 보여주었으며, 이는 심박 변이도 감소로 나타나 잠재적인 스트레스 반응을 시사한다. 또한, HVB에 의해 유발된 ASC는 호흡을 포함한 신체 내부 상태를 나타내는 뇌 영역인 좌측 오피루와 후측 섬엽으로의 혈류가 많이 감소하는 것과 관련 있었다. 또한, HVB가 뇌로의 혈류를 크게 전반적으로 감소시켰음에도 불구하고, 세션 중 감정 기억 처리에 관여하는 뇌 영역인 우측 편도체와 전측 해마로의 혈류는 점진적으로 증가했다. 이러한 혈류 변화는 환각 경험과 상관관계가 있어, 이러한 변화가 이 호흡법의 긍정적인 효과의 기저에 있을 수 있음을 시사한다.

모든 실험 세션 동안 참가자들은 두려움과 부정적인 감정이 감소했으며, 부작용은 없었다고 보고했다. 참가자와 실험 환경 전반에 걸쳐, HVB는 해양적 무한성(OBN)이 지배하는 ASC를 확실하게 향상했다. OBN은 1920년 프로이트가 만든 용어로, 영적 경험, 통찰력, 행복감, 긍정적으로 경험된 비인격화, 그리고 일체감 등의 감정을 설명한다. OBN은 실로시빈과 같은 환각 물질에 의해 유발되는 ASC의 결정적인 측면으로 간주한다. 저자들은 이 연구가 참신하고 탐구적인 성격을 띠고 있으며, 음악이 뇌에 미치는 영향을 분리하기 위해서는 더 큰 표본 크기와 대조군을 포함하는 향후 연구를 통한 재현 연구가 필요하다고 밝혔습니다. 이러한 한계에도 불구하고, 이 연구 결과는 HVB에 대한 더 깊은 이해를 제공하고 그 치료적 적용을 연구하기 위한 직접적인 연구를 가능하게 한다.

저자들은 다음과 같이 덧붙였다. 저희 연구는 호흡 운동 중에 발생하는 신경생리학적 변화를 신경 영상으로 나타낸 최초의 연구입니다. 주요 연구 결과는 호흡 운동이 심오한 환각 상태를 확실하게 유발할 수 있다는 것입니다. 이러한 상태는 자기 인식, 두려움, 그리고 감정적 기억 처리에 관여하는 특정 뇌 영역의 기능 변화와 연관되어 있다고 생각합니다. 특정 뇌 영역의 혈류에서 더 심오한 변화가 더 깊은 일체감, 행복감, 그리고 감정적 해방감과 연관되어 있음을 발견했는데, 이 감각들을 통틀어 바다의 경계 없음이라고 한다.

주저자인 에이미 카타르는 이렇게 덧붙였다. “이 연구를 진행하는 것은 정말 멋진 경험이었습니다. 이처럼 새로운 분야를 탐구하는 것은 정말 흥미진진했습니다. 많은 사람들이 호흡법의 건강상 이점을 경험적으로 알고 있지만, 이처럼 빠른 호흡법은 과학적으로 거의 주목받지 못했습니다. 이 연구를 가능하게 해주신 참여자분들께 진심으로 감사드립니다.”

알레산드로 콜라산티 박사(PI)는 이렇게 말했다. “호흡 운동은 신체와 뇌 전체의 신진대사를 조절하여 신경 조절을 위한 강력하면서도 자연스러운 도구입니다. 이는 종종 고통스럽고 장애를 유발하는 질환에 혁신적인 치료적 개입으로 큰 가능성을 가지고 있습니다.”

참조:
Amy Amla Kartar, Toru Horinouchi, Balázs Örzsik, Brittany Anderson, Lottie Hall, Duncan Bailey, Sarah Samuel, Nati Beltran, Samira Bouyagoub, Chris Racey, Yoko Nagai, Iris Asllani, Hugo Critchley, Alessandro Colasanti. Neurobiological substrates of altered states of consciousness induced by high ventilation breathwork accompanied by music. PLOS One, 2025; 20 (8): e0329411 DOI: 10.1371/journal.pone.0329411