노인에게 난청과 인지기능 저하의 연관성

최근에 체계적 리뷰 및 메타 분석에 대한 많은 연구들은 노인에서 난청과 인지기능 저하 및 치매 위험의 증가 등에 관한 연관성을 보여주고 있다[14-16]. 20264명을 대상으로 한 36개의 연구들을 메타 분석한 연구에서, 노화성 난청과 인지기능 저하(odds ratio [OR], 1.22; 95% confidence interval [CI], 1.09-1.36)와 치매(OR, 1.28; 95% CI, 1.02-1.59)와의 유효한 연관성을 확인하였다[14].

Lin 등[3,4]은 노인에서 난청의 심각도가 가속화된 인지기능 저하와 독립적으로 연관됨을 보여주었다. 결과적으로, 인지기능 평가에서 난청의 정도가 심할수록 더 나쁜 인지기능과 유의미한 상관관계를 가짐을 확인할 수 있었다. 또한, 25 dB HL 이상의 난청이 있는 경우 청력역치가 10 dB씩 증가함에 따라 치매 발생 위험이 20% 증가한다고 보고하였다[3]. 6년간의 추적 관찰 동안, 난청을 가진 노인은 정상 청력을 가진 노인에 비해, 30%-40%의 낮은 인지기능을 보였고, 인지장애 위험이 24% 증가했다[4].

따라서, 난청은 인지기능 저하 및 치매 발생과 독립적인 연관성을 갖는다고 할 수 있다. 최근의 연구들에서 청력이 정상인 성인에 비해, 경도, 중등도, 심도 난청이 있는 성인에서 치매 발생 위험이 각각 2배, 3배, 5배 이상 증가함을 보고하고 있다[4,17]. 또한, 최근의 전향적 코호트 연구들에서는 난청이 치매 발생에 있어 독립적인 위험요인임을 보여주고 있다[3,18-20]. 난청이 치매 발생의 위험요인임을 설명하기 위해, 개체군 귀소분획(population attributable fraction)이라는 개념을 사용할 수 있는데, 이는 주어진 기간 동안 난청과 같은 위험요인이 제거되었을 때, 치매 발생이 감소하는 비율을 나타낸다[11]. 치매 발생에서 난청의 귀소분획은 23.0%로, 이는 우울 (10.1%), 사회적 고립(5.9%), 흡연(13.9%), 고혈압(5.1%), 당뇨 (3.2%) 등의 다른 위험요인들보다 가장 높은 수치이다[11]. 난청과 인지기능 저하 및 치매 발생 사이에 인과관계가 정립된다면, 보청기나 인공와우와 같은 청각재활을 통한 청력의 향상이 감각저하와 노화와 관련된 인지기능 저하를 완화시킬 수 있을 것이다[21].

노화성 난청과 인지기능 저하의 관련성을 설명 가능한 기전이 아직 명확하게 밝혀지지 않았지만, 노화성 난청이 치매에 기여할 수 있음을 설명하는 잠재적인 원인 가설들이 있다 (Fig. 1). 크게 2가지 가설이 있는데, causal mechanism과 common mechanism이다. 그 중 causal mechanism을 설명하는 2가지 가설이 있다.

Fig. 1.

Conceptual model of the association of age-related hearing loss with cognitive decline. Adapted from Chung. Korean J Otorhinolaryngol-Head Neck Surg 2020;63(4):145-53[9].

첫째, 이 둘의 관계가 인과관계(causal mechanism)라는 가설로, cognitive load hypothesis와 cascade hypothesis 등이 있다. Cognitive load hypothesis란, 난청으로 인하여 청각 인지 과정을 위해 더 많은 인지 자원을 필요로 하고, 다른 인지 과정에 사용되는 자원을 청취노력 쪽으로 전환하게 되어, 결국 인지적 예비율(cognitive reserve) 감소를 유발한다는 가설이다[22-25]. 즉, 청각 지각 처리에 쏟는 과도한 인지 부하(cognitive load)가 뇌의 구조적 변화와 다른 인지 과정의 손상과 관련된 신경의 퇴행을 유발하며, 인지기능의 저하를 일으키게 된다[26]. Cascade hypothesis에서는, 노화성 난청이 뇌 구조에 변화를 일으키고 치매 위험을 증가시킨다는 것이다. 난청을 가진 노인들의 MRI에서 일차 청각 피질의 부피 감소를 보였고[27,28], 이런 뇌부피의 감소는 잠재적으로 치매 위험 증가를 유발할 수 있는 인지 과정에 영향을 미칠 수있다는 것이다. Cascade hypothesis를 설명하는 또 다른 가설은 사회적 고립이다. 노화성 난청 환자에서의 의사소통의 실패는 사회적 통합을 심각하게 제한하며, 이런 사회화의 감소는 사회적 고립, 고독감과 우울증을 일으키게 된다[29-34]. 우울증과 사회적 고립은 청각장애와 인지장애 사이를 매개하는 역할을 하며 청각장애와 관련된 이러한 문제는 직간접적으로 인지장애를 유발하게 된다.

둘째, common mechanism 가설은 노화성 난청 그 자체가 치매를 일으키는 것이 아니라, 치매와 노화성 난청에 기여하는 공통 기전이 있다는 것이다. 즉, 노화성 난청과 인지기능 저하가 원인 관계가 아니라 공통의 원인에 의해 발생하고 서로 독립적으로 발생하며[26], 뇌의 노화과정에서 공통적인 신경 퇴화 과정의 결과라고 할 수 있다는 것이다[22]. 이외에도 노화성 난청과 인지기능 저하 사이의 연관성을 설명하기 위해 최근 노쇠(frailty)와 관련된 가설도 제기되고 있지만[35,36], 이 둘 간의 정확한 인과관계의 확립을 위해 많은 후속 연구들이 필요할 것으로 생각된다.

노인 환자에서 인공와우 수술 후 결과

인공와우 수술이 고심도 난청의 표준적인 치료법으로 인정되면서, 수술 건수가 증가하고 수술 적응증의 범위도 확대되고 있다[37]. 또한 인공와우 이식술 이후 획기적으로 개선된 청력재활의 결과에 대한 보고가 많았으나, 이는 주로 소아나 성인 환자에 국한되었다. 그러나, 최근 노령 인구의 증가에 따라, 노인 환자에서의 인공와우 수술이 증가함에 따라 이에 대한 연구 결과가 많이 보고되고 있다. 노인 환자에서 인공와우 이식술 시행 후 젊은 나이의 대조군과 비교하여 술후 언어수행력에 차이가 없음이 보고되었고[38,39], 삶의 질적인 측면에서도 노인 환자에서 와우이식술 후 향상된 결과가 보고되었다[40]. 노인 환자에서 인공와우 수술 후 언어수행력 결과를 보고한 많은 연구들이 있다. Vermeire 등[40]은 인공와우 이식술 이후 2년간 89명의 언어습득 후 난청을 가진 성인 환자들을 분석하였고, 이식 시의 연령은 평균 58세(17-83세)였으며, 난청의 기간이나 보청기 사용 유무에 대한 언급은 없었다. 이 중 25명은 70세 이상의 환자들이었고, 70세 이하 환자군과의 비교 에서 언어수행력에 유의미한 차이가 없었다. Budenz 등[41]은 언어습득 후 난청을 가진 성인 환자들에서 70세 이상의 환자 60명과 18-69세 사이의 환자 48명의 언어수행력을 2년간 경과 관찰 하였다. 노인 환자군에서 이식 시 평균연령은 76±4.0세(70-86세)였고, 젊은 환자군에서 평균연령은 47.9±10.8세(22-62세)였으며, 난청 기간은 평균 34.0±21.4년과 23.4±17.9년으로 두 군 간의 유의한 차이를 보였다(p=0.01). 인공와우 이식술 후 언어수행력에서 노인 환자군에서 유의미한 향상을 보였다. 두 군 모두 첫 3개월에 언어분별력(speech discrimination)의 빠른 향상을 보였고, 언어수행력에서도 비슷한 성장 속도를 보였다. 비록 노인 환자군의 언어수행력이 평균적으로 젊은 환자군에 비해 낮았지만, 이는 연령의 차이에 의한 것이 아니라 두 군 간의 난청 기간의 차이에 의한 것으로 생각된다. Lenarz 등[42]은 1005명의 언어습득기 후 난청 환자 중에서 70세 이상의 환자 130명(Group 4)과 18-69세사이의 환자 875명을 2년간 비교 분석하였고, 젊은 환자들은 나이에 따라, Group 1 (18-39세, n=220), Group 2 (40-59세, n=420), Group 3 (60-69세, n=235)로 분류하였다. 노인 환자군은 인공와우 이식술 이후 젊은 환자군과 유사한 학습곡선 (learning curve)을 보였고, 조용한 환경에서 언어 평가에서도 젊은 환자군과 비슷한 수행력을 보였다. 언어 수행력은 6개월 째 안정적인 수준에 도달하였으며, 2년간 수행력의 감소는 관찰되지 않았다. 특히 이 연구에서는 연령 이외에 인공와우 이식술 결과에 영향을 미칠 수 있는 잠재적인 교란 요소로 생각되는 난청 기간, 수술 전 청력 수준, 임플란트 시스템의 유형 등을 같이 평가하였고, 노인 환자군과 젊은 환자군 사이에이 세 가지 요인에 대해 유의미한 차이가 없었다. 즉 언어습득기 후 난청을 가진 노인 환자에서 인공와우 이식술 이후 음성 인식(speech perception)은 환자의 연령과 상관없이 크게 향상되었고[43], 이것은 이식 시 연령만을 술후 청력 결과의 예측 인자로 고려할 것이 아니라, 난청 기간과 같은 보다 명확한 예측인자가 고려되어야 함을 의미한다. 또한, 최근의 연구들에 서도 언어습득기 후 난청을 가진 노인 환자에서 인공와우 수술 후 청각학적 결과는 이식 연령과 유의미한 상관관계가 없음을 보고하고 있다[44-46]. 따라서, 인공와우 수술은 고심도의 난청을 가진 고령의 환자에게 청각학적 수행력, 건강 상태, 사회적 상호작용에 있어 현저한 개선의 결과를 줄 수 있는 안전하고 효과적인 치료법임을 시사한다[43].

노인 환자에서 인공와우 수술이 인지기능에 미치는 영향

치매를 치료하는 데 있어 효과적인 치료가 아직 없기 때문에, 인지 기능 저하에 대한 수정 가능한 위험 요소를 관리하는 것이 개인과 사회에 지대한 영향을 미칠 수 있을 것이다. 따라서 난청이 인지기능 저하의 일차적인 개선 가능한 위험 요소가 되기 때문에, 보청기나 인공와우 같은 청각적 중재가 인지기능 저하 및 치매와 관련된 결과를 상당히 개선시킬 것이라 예상된다. 이는 인공와우 수술이 인지기능 향상에 미치는 영향에 대해 살펴본 몇몇 연구에서 확인할 수 있다.

프랑스에서 10개의 3차 의료기관에서 수행한 전향적 연구에서 65-85세의 환자 94명에서 인공와우 수술 전, 수술 후 6개월, 12개월 후 인지기능을 평가하였다[47]. 수술 전 낮은 인지기능 점수를 받은 환자들의 80% 이상에서 인공와우 수술 후 12개월째 인지기능의 향상을 보였고, 인공와우를 통한 청각적 재활이 노인들에게 손상된 인지기능의 개선과 관련이 있다는 결론을 내었다. 노인 환자에서 인공와우 수술 후 인지기능의 결과를 보여주는 체계적 리뷰에 관한 연구에서는, 166명의 환자가 포함된 선택된 6개의 연구 중 5개에서 인공 와우 수술 후 인지기능의 향상을 보고하였고[47-51], 오직 한 개의 연구에서만 수술 이후 인지 수행력에 유의한 변화가 보이지 않았다고 보고하였다[52]. Table 2에서 노인 환자에서 인공와우 이식술이 인지기능에 미치는 영향에 대한 6개의 연구들을 정리하였다.

Table 2.

Summary of studies that demonstrated the impact of CI on cognition in elderly

Ohta 등[53]은 21명의 65세 이상 환자에서 인공와우 이식술 수술 전, 수술 후 1년, 2년까지 Mini-Mental State Examination (MMSE)으로 인지기능을 평가하였을 때, 음성 생성 (speech production)은 인공와우 이식술 이후 인지기능 향상을 위해 중요하며, 인지기능의 향상은 인공와우 이식술 이후 1년째 최고점에 이르게 됨을 보고하였다. 비록 노인 환자에서 고심도의 난청이 인지기능 저하를 악화시키지만, 인공와우 이식술은 MMSE 점수가 최고점인 1년 후(즉, 인공와우 이식술 이후 2년째) 감소하더라도 인지 기능에 긍정적인 영향을 미친다고 보고하였다[53]. 또한, 청각에 기반하여 다른 사람들과 대화하는 것은 인지기능을 향상시키기 위해 매우 중요하며, 단순히 청각 수준과 음성 인식(speech recognition)이 향상되는 것만으로는 부족함을 시사하였다. 따라서, 고령의 인공와우 이식술 환자에서 청각보상을 기반으로 한 대화능력 향상을 목표로 한 재활이 치매 예방의 핵심 전략이 될 것이다[53].

65세 이상의 고령 인공와우 이식술 환자 70명에 대한 연구에서, 경도인지장애(mild cognitive impairment) 확률은 45%로[44], 같은 나이의 일반인이 3%-19%인 것에 비해 높았고[54], 인공와우 이식술 후 청각재활이 의사소통, 삶의 질, 인지기능 향상에 긍정적 효과를 보여 치매로의 이행이 줄어듦을 보여주었다. 이는 난청에 의한 경도인지장애는 인지기능에 있어 청각재활에 의해 긍적적 효과를 갖는 아형(subtype)일 것이라는 가정을 할 수 있다[44]. 따라서, 특히 경도인지장애를 가지는 고심도의 난청 환자에서 지체 없이 인공와우 수술을 제안하는 중요성을 강조하고 있다[44]. 따라서, 심도의 난청을 가진 노인 환자에서 경도인지장애와 같은 cognitive syndrome을 특정 지을 수 있는 바이오마커나 신경학적 영상검사(neuroimaging) 같은 추가적 검사가 필요할 것이고 특히, 경도인지 장애와 같은 인지기능 저하가 있는 환자의 경우 인공와우 이식술을 통해 인지기능 저하를 역전시켜 치매로의 이환을 예방할 수 있을 것이다[44].

위와 같은 많은 연구들에서 인공와우 이식술 이후 인지기능이 향상됨에 대한 명백한 결과를 얻었다. 그러나 여전히 남는 의문은 인공와우 이식술 이후의 인지적 개선이 청각과 관련된 인지적 저하를 완전히 역전시킬 수 있을 만큼 충분히 큰 지 여부에 대한 핵심 의문으로 남아 있다. 이런 의문은 인공와우 이식술 이후 난청 환자들을 연령이 매치된 정상 청력의 대조군과의 비교를 통해 해결할 수 있다[55]. 또한, 인지기능 검사 중 일부 항목들은 지시문이나 수행과정이 청각적 표현으로 되어있거나, 검사 수행과정에서 구어를 반복하는 등 청각에 의존해야 하는 언어 과제이기 때문에, 난청으로 인해 검사 수행이 어려워 난청인에서 인지기능이 저평가되는 경우들이 있다. 이렇게 청각적 표현에 의존하는 인지기능 검사에서 인공와우 이식술 이후 관찰된 변화는 단순히 인지의 향상에 의한다기 보다는 청력개선의 결과일 수 있다[55]. 청력개선에 의한 인지기능 향상 효과를 배제하기 위해서는 청력에 의존하지 않는 인지기능 검사나, 기존 검사의 변형이 필요할 것이다.

2021년 Huber 등[55]은 나이, 성별, 교육 정도를 매칭한 정상 청력군과의 비교를 통해, 인공와우 이식술 전과 수술 후 12개월째 인지기능 수행을 평가하였다. 이 연구에서, 정상 청력군과 비교하여 확연한 차이를 보이는 일부의 특정 인지 기술만이 인공와우 이식술 후 보상될 수 있었다. 정상 청력군과 동등한 결과는 계획(planning), 조정(coordination), 주의력 조절(attentional control)을 필요로 하는 인지 과업이었다. 지연 회상(delayed recall), 언어성 기억회상(verbal retrieval), 억제(inhibition), 인지적 유연성(cognitive flexibility)을 강조하는 인지적 과업의 수행은 인공와우 이식술 환자에서 더 열등하였다[55]. 또한, 인지 기능의 향상은 수술 후 12개월이 아닌 3개월째 음성 인식(speech recognition) 결과와 관련이 있었다[55].