손상된 뇌, 약한 자극으로 회복시키다… 뇌졸중 재활 효과
비침습형 신경자극기술… 뇌졸중 운동기능 회복 효과
자연 회복이 어려운 만성 뇌졸중 재활을 돕는 비침습형 신경자극 기술이 개발됐다. 뇌를 강하게 자극하는 대신 약한 수준의 자기장으로 뇌 스스로 회복을 유도한다는 점에서 뇌졸중 환자의 운동 기능 개선에 기여할 것으로 기대된다.
광주과학기술원(GIST)은 김형일·권혁상(사진) 의생명공학과 교수 연구팀이 미세한 자기장으로 뇌의 회복을 돕는 '저강도 초고주파 자기자극 시스템'(UHF-LiMS)을 개발했다고 12일 밝혔다.
뇌졸중은 뇌혈관이 막히거나 파열되면서 주변 뇌 조직이 손상돼 신경학적 증상이 나타나는 질환으로, 운동과 감각, 언어 기능에 영구적인 손상을 남길 수 있다.
손상된 뇌 기능을 회복하기 위해 강한 자기장으로 신경세포를 직접 자극하는 '반복경두개자기자극'이 주로 쓰인다. 하지만 자극 강도가 세고 장비가 커 재활운동에 적용하는 데 제약이 있다.
연구팀은 기존 자기자극보다 약한 초고주파 자기장을 이용해 뇌 기능 회복을 유도하는 초고주파 저강도 자기자극 시스템을 개발했다.
이 시스템은 기존 자기자극 대비 100분의 1 수준인 미터당 0.1볼트의 미세한 초고주파 자기장을 이용해 재활 과정에서 활성화된 신경회로의 자발적 활동을 미세하게 유도하고 신경회로가 더 잘 연결되도록 돕는다.
연구팀은 만성 뇌졸중 상태의 실험용 쥐를 대상으로 3, 5, 10밀리테슬라 조건에서 자기자극을 진행한 결과, 자극 강도가 높을수록 치료 기간이 길어질수록 뇌 전체의 대사 활동이 회복되는 것을 확인했다. 특히 뇌졸중으로 저하됐던 주변 뇌 영역에서도 뚜렷한 회복이 관찰됐다.
김 교수는 "이번 연구는 만성 뇌졸중 재활에서 새로운 신경조절 가능성을 제시한 성과"라며 "앞으로 자기장 조건을 최적화해 치료 효과를 높이고, 동물실험과 함께 실제 환자 적용을 위한 임상 연구로 확장해 가겠다"고 말했다.
이준기 기자 bongchu@dt.co.kr
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