"뇌졸중 재활 치료, 델타파 변화와 밀접한 연관있다"

(서울=뉴스1) 조소영 기자 = 뇌졸중으로 손상된 뇌신경 재활 치료기술이 뇌파 중 하나인 델타파의 변화와 밀접한 연관이 있는 것으로 입증됐다.

23일 한국과학기술연구원(KIST)은 바이오닉스연구단 김형민 박사팀이 이같은 연구성과를 냈다고 밝혔다.

뇌혈관의 출혈과 경색에 의한 뇌졸중은 사망률이 높은 질환이다. 사망에 이르지 않더라도 혈액 공급 차단에 의한 신경세포 손상은 신체 움직임의 장애를 유발시킨다. 이에 다양한 뇌 자극 기술들이 뇌졸중 이후 뇌신경 재활을 위해 연구되고 있다.

김 박사는 지난 2018년 소뇌 심부에 저강도 집속초음파 자극을 가해 편마비에 의해 저하된 운동기능이 회복되는 치료법을 밝힌 바 있다.

이 기술은 두개골을 열지 않아도 되는데다, 정확한 위치의 깊숙한 뇌 영역을 선택적으로 자극할 수 있다는 장점이 있어 다양한 뇌 부위에서 일어나는 뇌졸중 환자를 치료할 수 있는 기술로 주목됐다.

이 기술을 다양한 환자 치료에 적용하기 위해선 뇌 자극 후 치료예후를 평가하고 운동기능 회복을 극대화하기 위한 자극 가이드(자극의 강도 및 빈도 최적화)가 필요한데, 이번 연구가 이 부분에서 성과를 낸 것이다.

연구팀은 뇌졸중으로 손상된 부위의 뇌 신경세포 뇌파 변화를 치료과정 동안 함께 관찰했다. 특히 뇌파 중에서도 뇌 손상이 일어난 부위에 비정상적으로 증가하는 뇌파인 델타파(1~4 헤르츠(Hz))의 변화를 병변 쪽 뇌와 정상인 반대쪽 뇌에서 분석했다.

연구팀이 개발한 치료법을 통해 뇌졸중이 일어난 쥐의 소뇌 심부에 사흘간 초음파 자극을 준 결과, 첫날에 비해 운동 기능이 세 배 이상 회복됐고 나흘째에도 유지됐다.

특히 이 실험동안 델타파는 뇌졸중에 의해 최고 세 배나 증가했다가 초음파 자극 그룹에서는 양쪽 뇌의 델타파 균형이 대칭에 가깝고 정상 수준에서 안정적으로 유지됐다.

연구팀은 "초음파 자극에 의해 델타파가 억제될 수 있고 이러한 변화가 운동기능 향상을 반영하고 있는 뇌신경 변화 현상임을 알게 됐다"며 "향후 뇌파를 모니터링해 맞춤형 자극 기술을 개발하면 동물실험에서 실제 환자 치료로 발전할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 지원으로, 국가과학기술연구회(NST) 창의형융합연구사업으로 수행됐다. 연구결과는 재활분야 국제 저널(IEEE Transactions on Neural Systems & Rehabilitation Engineering) 최신호에 게재됐다.

cho11757@news1.kr