"소리자극 반응 비교로 인지장애 정밀 진단한다"

한의학연, 청각자극 선택적 주의력 측정법 개발

소리자극으로 인지장애를 미리 정밀하게 파악할 수 있는 한의디지털 헬스케어기술이 개발됐다.

한국한의학연구원(이하 한의학연)은 디지털임상연구부 김재욱 박사팀이 경도인지장애(MCI)를 조기 진단하는 새로운 바이오마커를 개발했다고 23일 밝혔다.

연구팀은 전두엽 2채널 뇌파측정장치(EEG)를 활용, MCI환자군 481명과 정상인지군 1,043명의 청각자극 반응에 대한 ‘선택적 주의력 ERP(특정사건 관련 뇌 내 반응)’를 측정했다.

Selective-attention ERP 측정 모식도. 한국한의학연구원

이를 위해 연구팀은 5분 동안 256개 표준자극과 64개 목표자극을 무작위로 제시하고 신호 대 잡음비를 높였다.

이 때 대상자는 표준자극에는 가만히 있고, 목표자극에 는 버튼을 누르는 과제를 수행했다. 

이는 기존에 청각자극에 대해 300㎳(밀리초) 근처에서 관찰되는 뇌전위 최대 크기나 반응시간만 주로 비교했던 연구를 발전시킨 것으로, 각각의 ERP 간 변동성을 관찰한 것이 특징이다.

ERP 반응 예시, 선택적 주의력 과제에 표준자극과 목표자극 각각에 대한 평균 ERP 커브와 300㎳ 근처에서 나타나는 P300 전위의 크기와 반응 시간 예시. 한국한의학연구원

실험결과 반복적으로 청각자극을 받은 MCI환자의  뇌 반응 변동성이 비슷한 연령대 건강한 사람보다  더 큰 것을 확인했다.

자극 후 0.2초의 초기 뇌반응에서 변동성은 12% 증가했고, 감각정보 차이를 선택적으로 인지하고 평가하는 것과 관련된 자극 후 0.3초 뇌반응에서는 변동성이 18% 증가했다.

연구팀은 이 결과가 MCI환자군의 신경처리과정이 다소 불안정하고, 집중력 지속시간이 상대적으로 짧고 비효율적이기 때문으로 분석했다.

아울러 해당 ERP 변동성 지표를 기존 ERP 지표나 신경심리학적 검사결과와 통합하면 경도인지장애 환자 변별력이 향상될 것으로 전망했다.

김 박사는 “기존 신경심리학적 검사는 인지장애의 최종결과만을 평가할 수 있다는 한계가 있엇다”며 “이번에 개발한 ERP측정은 감각-지각-주의-집중-인지-기억-재인 등 뇌인지 전체 과정에 대한 정밀 평가가 가능하다”고 설명했다.

이어 “향후 ERP 측정으로 더 체계적이고 정밀한 치매 조기선별 모델을 개발할 예정”이라며 “간단한 밴드형 뇌파 장비를 보건소, 한의원을 포함한 1차 의료기관에 보급할 수 있길 기대한다”고 덧붙였다.

한편 이번 연구성과는 국제학술지 ‘알츠하이머 연구&치료’ 지난 4월 4일자에 게재됐다.

대덕특구=이재형 기자 jh@kukinews.com