2020년 3월, 하나 데이비스는 병에 걸렸고, 모든 것이 달라졌다. 그녀의 호흡기 증상은 경미했지만, 신경학적 및 인지적 영향은 두려움을 일으켰다. 그녀는 “코로나19에 걸리자마자 뇌에 뭔가 잘못됐다는 것을 아주 일찍 알 수 있었다”고 말했다. 그리고 데이비스는 정량적인 증거를 가지고 있었다. 그녀의 인지 테스트에서 처리 속도 점수가 팬데믹 직전 96번째 백분위에서 코로나 바이러스 감염 후 14번째 백분위로 떨어졌다. 데이비스는 기계 학습을 활용해 예술과 음악을 창작하는 생산적인 창작자였다. “저는 항상 생각하는 사람이었어요, 끊임없이 아이디어가 떠오르는 사람이라고 할 수 있죠”라고 그녀는 말했다. “그런데 그게 완전히 사라졌어요.”

5년 후, 데이비스는 미국에서 약 2,000만 명, 전 세계에서 약 4억 명에 달하는 사람들이 겪고 있는 ‘롱코비드(long covid)’ 환자 중 한 명이다. 롱코비드는 코로나 바이러스 감염 후 3개월 이상 증상이 지속되거나 새롭게 나타나는 경우를 말한다. “롱코비드 환자는 본질적으로 다른 사람으로 변화했다고 할 수 있어요”라고 데이비스는 말했다. “그들은 필연적으로 다른 사람이 되죠… 이건 시스템적인 질병으로 모든 것을 변화시켜요.”

롱코비드의 신경인지적 증상은 가장 흔하고, 그 중에서도 가장 파괴적인 증상으로 여겨진다. 환자의 18%에서 36%가 신경인지적 증상을 겪고 있으며, 그 중 많은 사람들이 인지 장애를 경험하고, 일부는 일을 중단해야 했다. 그리고 이러한 인지 손실은 롱코비드 환자들에만 해당되지 않는다. 급성 감염에서 빠르게 회복된 사람들에게도 영향을 미칠 수 있다.

롱코비드로 인한 장기적인 장애 위험은 여전히 사라지지 않았다. 2025년에도 여전히 사람들이 코로나 바이러스에 감염되어 롱코비드를 겪고 있으며, 그들 중 일부는 그것을 5년 가까이 겪고 있다. 이제 37세가 된 데이비스는 “지금도 제 뇌는 회복되지 않았다”고 말했다.

■코로나가 뇌에 미치는 영향

신경영상 연구는 코로나 바이러스 감염 후 뇌에서 변화가 일어난다는 것을 일관되게 밝혀냈지만, 표본 크기가 종종 작다. 롱코비드 환자들의 뇌 스캔에서 운동과 인지와 관련된 영역에서 병리학적 변화와 휴식 중 뇌 활동의 변화가 발견되었다. 2024년 연구에서는 롱코비드 환자들에서 신경세포를 보호하는 코팅을 벗기는 광범위한 탈수초화(demyelination)가 보고되었으며, 탈수초화 정도는 우울증 증상과 관련이 있었다.

고해상도 MRI를 사용한 연구는 학습과 기억에 중요한 역할을 하는 해마의 다양한 부위에서 구조적 변화를 발견했고, 자율 신경 기능(호흡, 수면, 심장 기능)에 영향을 미칠 수 있는 뇌간의 미세한 이상을 확인했다. 다른 연구에서는 롱코비드 환자들이 건강한 사람들에 비해 서 있을 때 뇌로 가는 혈류가 현저히 감소한다고 보고했다.

하지만 코로나 바이러스 감염은 롱코비드 진단이 없어도 뇌에 흔적을 남길 수 있다. 2023년에는 223명의 미접종자로 코로나 감염을 가볍거나 중간 정도로 회복한 사람들을 대상으로 한 뇌 영상 연구에서 장기적인 신경 염증과 백질의 변화가 확인되었다. 또한, 연구자들은 경미한 코로나 환자들에서도 기억과 감정 조절과 관련된 뇌의 위축을 발견했다. 우리는 겨우 5년의 데이터를 가지고 있지만, 연구자들은 팬데믹의 장기적인 영향에 대해 우려하고 있다.

세인트루이스 워싱턴 대학교 의학 조교수이자 임상 역학자인 지야드 알-알리 “한 번이라도 브레인 포그(brain fog) 현상을 경험했다면, 그것이 나중에 인지 문제를 일으킬 수 있다는 것을 의미할 수 있다”고 말했다.

일부 연구에서는 코로나가 뇌에서 치매 관련 및 염증성 바이오마커를 증가시킨다고 밝혀졌다. 또한, 다른 감염과 마찬가지로 코로나 감염은 성인에서 치매나 인지 장애의 위험을 증가시킬 수 있다고, 2024년과 2025년에 발표된 메타 분석에 따르면 제시되었다. 알-알리 교수는 “그것들이 제가 걱정하는 것들”이라고 말했다.

■롱코비드의 인지적 비용

연구자들은 롱코비드가 아마도 하나의 질병이 아니라, 바이러스의 영향을 반영하는 200가지 다양한 증상을 포함하는 포괄적인 용어라고 말한다. 즉, 호흡 곤란, 만성 기침, 메스꺼움, 탈모, 근육통, 심박수 증가 등이다. 신경인지적 증상은 가장 흔하고 방해가 되는 롱코비드 증상 중 하나이며, 여기에는 극심한 피로, 수면 장애, 의사결정 능력 저하, 기억 상실, 브레인 포그 등이 포함된다.

2024년 연구에 따르면 롱코비드 환자는 롱코비드를 겪지 않은 사람들과 비교하여 두드러진 인지 속도 감소를 보였다. 하지만 코로나 바이러스 감염은 롱코비드 진단을 받지 않은 사람들에게도 인지적 영향을 미칠 수 있다. 2024년 11만2,964명을 대상으로 한 연구에 따르면, 코로나에서 빠르게 회복된 사람들도 코로나에 걸리지 않은 사람들과 비교하여 IQ가 3점 정도 감소한 것과 동등한 인지 결손을 보였다.

2025년 연구에 따르면 롱코비드를 경험한 사람들 중 45% 이상이 초기 감염 후 2년 뒤에도 인지 장애를 보고했으며, 이는 질병 전 8.8%와 비교된다. 연구에 따르면 롱코비드는 어린이부터 노인까지 모두에게 영향을 미칠 수 있다. UC 샌프란시스코의 감염병 전문의 마이클 펠루소 교수는 “우리는 이 문제의 범위를 이해하기 시작한 단계에 불과하다고 생각한다”고 말했다.

■불균형에 빠진 세상

롱코비드는 또한 자율신경계의 기능 장애인 자율신경실조증(dysautonomia)을 가져올 수 있다. 자율신경계는 심박수, 발한, 혈압 등의 무의식적 기능을 조절하는데, 자율신경실조증은 종종 평생 지속되는 장애이다. 기립성 빈맥증후군(POTS)과 같은 자율신경실조증의 사례는 팬데믹이 시작된 후 급격히 증가했다. POTS는 심박수 증가, 기절, 어지러움을 유발하는 자율신경실조증의 일종이다.

롱코비드에서 신경-면역 상호작용에 대해 최근 리뷰를 쓴 신경과학자 제나 모엔은 이 증상들이 탈진을 유발할 수 있다고 말했다. 이 리뷰는 현재 동료 심사를 기다리고 있다.

모엔은 또한 이같은 증상을 직접 경험했다. 2020년 3월 코로나 감염 후, 모엔은 아파트를 가로지르는 것만으로 숨이 차고, 몇 달 동안 안정 시 심박수가 증가하는 경험을 했다. 그녀는 나중에 발, 다리, 손에 ‘따끔거림, 핀과 바늘 같은 느낌’이 생겼다. 이는 신경병증을 의미한다. 온도에 대한 내성과 통제할 수 없는 발한은 ‘악몽’ 같았다고 그녀는 말했다. 뉴욕시의 연구실로 걸어가면 땀에 흠뻑 젖었다. 어느 여름, 그녀는 기절하지 않으려고 기차가 멈추기를 기다리며 눕기도 했다. 그것은 “정말 역겨웠다”고 모엔은 말했다.

그런데 상황은 더 악화되었다. 모엔은 또 다른 가벼운 코로나에 걸렸다. 하지만 두 달도 채 지나지 않아 그녀의 자율신경실조증 증상이 악화되었고, 심한 방향 감각 상실과 혼란을 경험했다. 이제 33세가 된 모엔은 “저는 정말로 정신이 없었다”라며 “그리고 저는 결코 완전히 회복되지 않았다”고 말했다. 그녀는 첫 번째 박사 후 연구직을 떠야 했다.

그녀의 이야기는 드물지 않다. 2024년 연구에 따르면 롱코비드 환자 중 4분의 1 이상이 주로 인지 문제로 인해 직업을 바꿔야 했다. 2021년의 대규모 연구에 따르면 POTS 환자의 절반 이상이 증상으로 인해 일을 할 수 없었다.

■롱코비드의 위험 여전히 존재

스크립스 연구소의 부총장인 에릭 토폴 교수는 최근 3~4개월 내에 코로나에 감염된 사람들 중 롱코비드를 앓고 있는 사람들을 알고 있다고 말했다. 연구에 따르면 반복적인 코로나 감염은 롱코비드의 위험을 증가시키거나 그 증상을 악화시킬 수 있다. 입원이 필요한 중증 코로나 감염은 롱코비드의 가장 높은 위험을 초래한다. 그러나 롱코비드 환자 중 90% 이상은 경미하거나 무증상 감염을 경험한 사람들로, 데이비스와 모엔이 그 예시다.

롱코비드에서 회복된 사람들도 있지만, 심하게 영향을 받은 사람들의 경우 첫 몇 달 후에는 진행이 느려지고 정체되는 경향이 있다. 연구에 따르면 롱코비드를 앓고 있는 사람들 중 2년 후 완전히 회복되는 사람은 7%에서 10%에 불과하다.

모엔은 “상황이 더 나빠지지는 않지만, 더 좋아지지도 않았다”며 “여전히 상당히 장애가 있지만 운 좋게도 여전히 일을 할 수 있다”라고 말했다. 모엔은 현재 하워드 휴즈 의학 연구소에서 박사후 연구원으로 롱코비드의 신경-면역 기초를 연구하고 있으며, 예일 의대에서 연구를 진행 중이다.

<By Richard Sima>