KIST, 초음파 자극을 통한 병변부위 뇌파 변화 분석
KIST(한국과학기술연구원·원장 윤석진)는 김형민 바이오닉스연구단 박사팀이 뇌졸중으로 손상된 뇌신경의 재활치료기술이 뇌파 중 하나인 델타파의 변화와 밀접하게 연관됨을 입증했다고 23일 밝혔다. 연구 결과는 재활분야 국제저널 (IEEE Transactions on Neural Systems & Rehabilitation Engineering)최신 호에 게재됐다.
김 박사는 2018년 소뇌심부에 저강도 집속초음파 자극을 가해 편마비에 의해 저하된 운동기능 회복 치료법을 밝힌 바 있다. 초음파 자극을 통한 뇌 운동기능 회복 치료는 두개골을 열지 않아도 되고, 정확한 위치의 깊숙한 뇌 영역을 선택적으로 자극할 수 있다는 장점이 있다. 특히 다양한 뇌 부위에서 일어나는 뇌졸중 환자를 치료할 기술로 주목받고 있다.
하지만 이 기술을 다양한 환자에게 적용하기 위해서는 뇌 자극 후 치료예후를 평가하고, 운동기능 회복을 극대화하기 위한 자극의 강도와 빈도를 최적화할 수 있는 자극 가이드가 필요하다.
이를 위해 연구진은 개발한 치료법을 통해 뇌졸중으로 손상된 부위의 뇌 신경세포의 뇌파 변화를 관찰했다. 뇌파 중에서도 뇌 손상이 일어난 부위에 비정상적으로 증가하는 뇌파인 델타파(1-4 Hz)의 변화를 병변 쪽 뇌와 정상인 반대쪽 뇌에서 분석했다.
뇌졸중이 일어난 쥐의 소뇌 심부에 3일간 초음파 자극을 준 결과, 첫날에 비해 운동 기능이 3배 이상 회복되었고 4일 째에도 유지됐다. 뇌졸중에 의해 최고 3배나 증가한 델타파는 초음파 자극을 통해 안정적으로 유지됨을 확인했다.
KIST 김형민 박사는 "초음파 뇌 자극 기술의 놀랍도록 빠른 발전 속도와 다양한 뇌 질환에서 연구되고 있는 현재 상황을 볼 때, 앞으로 초음파 뇌 자극이 안전하고 효과적인 뇌졸중 치료법으로 사용될 날이 머지않았다"면서 "이를 위해 여러 자극 조건과 장기간 추적 관찰의 안정성 검증이 매우 중요할 것"이라고 말했다.
김지영 기자
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