GIST(총장 신성철)는 전성찬 전기전자컴퓨터공학부 교수팀이 새로운 뇌 질환 치료법으로 주목받고 있는 '준(準)침습성(semi-invasive) 전기 자극법'의 효과를 입증하는데 성공했다고 1일 밝혔다. 

준침승성 전기 자극법은 5mm 크기의 티타늄 전극을 두피에 심어 전기자극을 주는 기법이다. 

연구팀은 두피나 머리 가까이에서 자극을 전달하는 '비침습적 뇌 자극' 보다 준침습성 전기자극법이 10배 이상 자극 효율이 있다는 것을 밝혀냈다. 

현재 의료 현장에서는 수술을 하지 않는 비침습적 방법이나 수술을 위해 개두를 하는 침습적 방법으로 외부 전기 자극을 뇌로 전달하고 있다. 

하지만 침습적 방법보다 안전하고 비침습적 방법보다는 자극 효율이 높은 준침습성 전기 자극법에 대해서는 이론적으로 제안되었을 뿐 그 효과가 정확하게 입증되지 않았다. 

이어 운동 신경 전달의 중추 역할을 하는 뉴런 모델을 가상적으로 결합한 뒤 다양한 지름(1~9mm)의 티타늄 채널(길이 5mm)을 통해 가해지는 뇌 전기 자극의 영향력, 채널-전극 간 거리 변화에 따른 뉴런 활성화 양상을 분석했다. 

그 결과 준침습적 방법은 비침습적 방법론에 비해 약 5배 높은 자극 집중도와 함께 최대 11배 높은 뉴런의 활성화 반응을 유도할 수 있었다고 연구팀은 설명했다. 티타늄 채널이 전극과 뇌 사이의 인터페이스 역할을 하면서 전극에서 가해지는 전류가 손실 없이 뇌에 전달 될 수 있었다. 

진성찬 교수는 "이번 연구는 준침습적 전기 자극법의 효용성을 컴퓨터를 이용한 뇌 자극 시뮬레이션을 이용해 입증한 것"이라며 "향후 준침습적 방법론이 실제 임상에 적용돼 더 나은 뇌 자극 치료 전략을 세우는 데 도움을 줄 것으로 기대한다"고 밝혔다. 

이번 연구성과는 네이처 자매지인 '사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)' 1월 13일자에 실렸다.