노년 치매 77% 이상 정확도로 조기 예측…뇌영상 백질 패턴 분석기술 기술

뇌연구원, 뇌 MRI와 PET 데이터 분석 수행
인지장애 88% 이상 예측..개인 변동성 연관

한국뇌연구원은 다양한 뇌 영상의 백질 패턴을 분석해 노년층의 알츠하이머를 77% 이상 예측하는 기술을 개발했다. 아이클릭아트 제공

다양한 뇌영상을 분석해 노년층의 알츠하이머 치매를 조기 예측할 수 있는 기술이 개발됐다.

한국뇌연구원은 이동하 박사 연구팀과 홍창형·손상준·노현웅 아주대병원 교수팀이 공동으로 멀티모달 뇌영상 백질 패턴을 분석해 노년층의 알츠하이머를 예측하는 새로운 진단을 기술을 제시했다고 23일 밝혔다.

뇌의 백질은 피질과 피질하 영역을 연결하는 신경섬유로 구성돼 있다. 뇌 기능을 담당하는 회백질 영역에 기능 정보를 전달하는 통로로 중요한 역할을 한다. 백질에 이상이 생기면 노년층에서는 인지 기능이 떨어지고, 기능 장애가 나타난다. 이 때문에 뇌의 구조적 네트워크에서 백질 이상을 조기에 찾아내는 것이 치매 예방에 매우 중요하다.

하지만 뇌 자기공명영상(MRI)과 아밀로이드 양전자 단층촬영(PET) 등 대표적인 뇌 영상들을 통합해 백질 신호를 분석하는 것이 임상적으로 얼마나 유용한지에 대해선 알려지지 않았다.

연구팀은 한국인체자원은행사업을 확보한 인체 자료를 활용해 454명의 뇌 MRI와 아밀로이드 PET 데이터를 바탕으로 백질 패턴을 파악했다. 이어 개인 뇌의 전체 백질을 3차원 공간모형인 복셀로 재구성한 뒤 360개 뇌 기능 영역을 보여주는 연결분포 지도를 활용해 심층 분석했다. 그 결과, 백질 패턴만을 활용해 인지장애 여부를 88% 이상, 치매 여부는 77% 이상 예측하는 데 성공했다. 또한 백질 패턴과 개인 간 변동성은 다양한 퇴행성 뇌질환 바이오마커와 인지기능 수준과 밀접한 관련이 있다는 사실을 밝혀냈다.

이동하 뇌연구원 박사는 "인지장애와 치매 여부를 백질의 고도화된 패턴 분석 기술을 활용해 확인한 연구로, 향후 백질을 활용한 노화 연구에 유용한 분석기술로 발전시켜 나갈 수 있을 것"이라고 말했다.

홍창형 아주대병원 교수는 "기술을 상용화하면 인지장애와 치매 여부를 파악하기 위해 1시간 이상 정밀 검사를 하지 않고도 임상 진료 현장에서 손쉽게 활용할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

이 연구결과는 국제 학술지 '국제 알츠하이머병 학회 저널'에 실렸다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr