해마다 뇌졸중 환자는 10만여 명이 발생한다. 성인 60명 중 한 명이 뇌졸중인 셈이다. 이중 절반은 일부 신체 기능이 마비된다. 의료진이 뇌졸중 이후 재활 치료를 강조하는 이유다.한국과학기술연구원(KIST) 바이오닉스 연구단은 초음파로 뇌졸중으로 손상된 부위를 치료할 수 있다는 것을 확인했다. 뇌졸중은 뇌혈관이 막히거나 터지면서 발생하는 증상이다. 사망에 이르지 않더라도 상당수 운동기능이 저하되는 후유증이 남는다.
김형민 KIST 박사팀은 뇌졸중으로 손상된 부위의 뇌파 변화를 관찰한 결과 진동수가 낮은 뇌파인 델타파가 비정상적으로 증가하는 현상을 발견했다. 최대 3배가 증가했다.
연구진은 뇌졸중이 일어난 쥐의 소뇌를 저강도 집속초음파로 3일간 자극했다. 저강도 집속초음파는 김형민 박사팀이 2018년 연구 개발한 치료법으로 두개골을 열지 않고도 깊숙한 뇌 영역을 선택적으로 자극할 수 있다는 장점이 있다.
그 결과 초음파로 자극한 집단에서는 3배나 증가한 델타파가 정상 수준까지 내려와 안정적으로 유지되는 것을 확인했다. 또한 첫날에 비해 운동 기능이 3배 이상 회복됐다. 초음파 자극에 의해 델타파가 억제될 수 있고 운동 기능의 향상까지 이어질 수 있다는 사실을 확인한 것이다.
김형민 박사는 “초음파 뇌 자극은 안전하고 빠른 뇌줄중 치료법이 될 수 있다”며 “동물실험에서 실제 환자 치료로 발전될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 이 연구는 과학기술정보통신부 지원으로 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업으로 수행됐다. 연구 결과는 국제전기전자공학회(IEEE)의 학술지(IEEE Transactions on Neural Systems & Rehabilitation Engineering) 최신호에 실렸다.
최지원 기자 jwchoi@hankyung.com
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