프랑스 혁명으로 처형 된 마리 앙투아네트가, 처형 전날 하룻밤 사이에 백발이되었다는 일화처럼, "스트레스가 머리를 희게한다"라고하는 이야기가 다수 전해지고 있지만, 그 메커니즘은 오랫동안 알려지지않았었다.
미국의 하버드 대학과 브라질 상파울루 대학의 공동 연구팀이, 쥐를 이용한 동물 실험을 통해 그 메커니즘을 해명하고있다.
연구팀이 실시한 실험은, 쥐에 스트레스를 주고 체모에 영향이 있나없나를 측정하는 것. 실험에 사용 된 쥐는, 주사로 통증을 과학적으로 활성화시키는 "고통", 케이지를 기울이거나 빛의 온 오프를 신속하게 변경되거나 침상을 축축하게 적시거나하는 "심리적 스트레스", 그리고 1일 4시간 동안 몸을 고정시키는 "구속"의 3종류의 고통을 각각 받았다.
아래 사진의 아래쪽이 실험 후의 쥐 모습. 상단의 스트레스 실험을 받지 않은 쥐에 비해, 체모가 하얗게되어 있는 것을 확인할 수있다.
당초, 연구팀은 "스트레스가 머리의 색소를 생산하는 세포 인 멜라닌 세포에 대한 면역 공격을 일으킨다"라고 추정하고 실험을 실시했다. 하지만, 면역 세포가없는 쥐로 실험 후 체모가 하얗게되는 경우가 확인되어 이 설은 부정되었다.
다음에 주창 한 이론은, "스트레스에 의해 분비가 항진되는 코르티솔이 백발과 관련있다"라는 것이었지만, 코르티솔이없는 쥐의 체모에도 하얗게되어버려 이 이론도 부정되었다.
우여곡절 끝에, 연구팀이 내린 결론은 "스트레스를 받을 때에 교감 신경계가 방출하는 노르 아드레날린이 멜라닌 세포에 영향을 준다"는 것이었다. 털을 만들어내는 모낭 속에는, 다른 세포를 만들어내는 역할을하는 줄기 세포가 존재하고 있다. 새로운 머리가 생성 될때마다 줄기 세포의 일부가 멜라닌 세포로 변화하고, 새롭게 만들어진 멜라닌 세포가 머리 색깔을 변화시키는 것이다.
그러나, 교감 신경계에 신경 전달을 저해하는 기능을 가진 구아네티딘을 쥐에 투여했더니, 통상이라면 체모가 하얗게되는 "고통" 실험 후에도 쥐 체모의 색이 그대로 인것이 밝혀졌다. 연구팀은 이 결과로부터, 노르 아드레날린이 백발의 원인임을 밝혀냈다고하고있다. 또한 노르 아드레날린을 피부에 주사하는 추가 시험에 의해 주사 부위 주변의 털이 하얗게되는 것도 확인했다는 것.
연구팀에 따르면, 노르 아드레날린이 모낭에 흘러 들어가면, 엄청난 수의 줄기 세포가 멜라닌 세포로 변환된다. 이 과정에서 만들어진 과도한 멜라닌 세포는, 모낭으로부터 유리 된 직후 붕괴를 시작. 멜라닌 세포로 전환하는 줄기 세포는 줄어들수는 있어도 늘어나는 것은 없기 때문에, 이상과 같이 멜라닌 세포를 "소비"한 후는, 모낭에서는 새로운 멜라닌 세포를 만들기때문에 줄기 세포가 고갈되고, 이후에 나오는 머리는 하얗게된다는..
동물이 두려움 등의 스트레스를 받으면, 투쟁, 도주 반응이라고하는 일련의 반응이 발생할 수있다. 이 반응이 발생하면, 주의와 충동성에 대한 감도를 개량하고 심박수를 올리고, 지방 세포로부터 에너지를 방출시키는 기능을 가진 노르 아드레날린이 분비된다고한다.
쥐와 인간의 멜라닌 세포의 생성 반응과 교감 신경계는 닮아있기 때문에, 인간에게서도 스트레스와 흰머리는 노르 아드레날린에 관련되어 있다는 것이 연구팀의 주장이다. 또한 노화에 의한 백발도 줄기 세포의 고갈이 원인이라고 연구팀은 추측하고있다.
이번 연구 결과에 따라, 본 연구를 주도 한 Ya-Chieh Hsu 씨는 "줄기 세포의 손실이 노화에 어떤 영향을 미치는지를 이해하는 길에 새로운 빛을 던진다고 생각합니다"라고 코멘트. 또한 버지니아 대학에서 스트레스와 체모 변색의 관계를 연구하고있는 크리스토퍼 뎁먼 씨는 "체모가 흰색으로 변한 개체는, 그 군에서 정상보다 높은 사회적 지위를 차지하고있다"고 지적, "백잘은 대부분의 경우 나이와 관련있기 때문에, 백발이라면 경험이 많은 리더십을 가지고 신뢰할 수있다고 생각하는 경향이 있습니다. 이번 연구는 백발의 동물은 다른 개체보다 "더 큰 스트레스를 경험했다"는 것을 의미하는 것으로, 그 스트레스의 경험이 사회적 지위를 높여 줄 수 있습니다"라고 언급하고있다.