분당서울대병원 윤창호 교수팀, 치매 막는 ‘수면 중 뇌 세척’ 실시간 측정 기술 개발

분당서울대병원 윤창호 교수(왼쪽)와 KAIST 배현민 교수 연구팀이 최근 수면 중 뇌 노폐물 배출시스템을 실시간 모니터링할 수 있는 검사법을 개발했다. 분당서울대병원 제공

분당서울대병원 신경과 윤창호 교수와 KAIST 전기·전자공학부 배현민 교수 공동 연구팀이 세계 최초로 수면 중 뇌 노폐물 배출 시스템인 ‘아교임파계’(Glymphatic System)의 활동을 실시간 모니터링할 수 있는 근적외선 분광기법(Near Infrared Spectroscopy, NIRS) 기반의 비침습적 검사법을 개발했다.

연구팀이 개발한 무선 근적외선 분광기는 이마에 부착된 상태로 작동해 두개골 내부로 700-1000나노미터(nm) 파장의 근적외선을 투과시키고, 산란된 빛의 흡수율을 분석해 뇌 수분량, 산소포화도, 혈류량 등을 산출한다. 특히 수분에 민감한 925nm 파장을 중심으로 사용하며, 측정된 수분량 중 뇌혈류량(혈장 수분)의 영향을 제거하는 알고리즘을 적용해 아교임파계 활동과 직접 연관된 수분량을 정밀하게 평가할 수 있다.

이번 연구는 사람을 대상으로 전체 수면 시간 동안 뇌 수분량을 연속적으로 측정하는 기반 기술을 개발해 아교임파계 활동을 실시간 정량화한 세계 최초의 연구이다.

윤창호 교수는 “이번 연구는 수면 중 아교임파계 활성도를 정량적으로 평가할 수 있는 세계 최초 근적외선분광기법 기반 기술을 개발해 수면과 뇌 건강 간의 연관성을 과학적으로 규명할 수 있는 토대를 마련했다는 점에서 의미가 깊다”며 “치매를 비롯한 퇴행성 뇌질환의 조기 예측과 위험군 선별에 이어 수면 치료 효과를 평가하고 개인 맞춤형 뇌 건강 관리 전략을 수립하는 데에도 활용할 수 있을 것”이라고 전망했다.


이찬종 기자 hustlelee@kukinew.com