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[뉴스프리존,대전=이기종 기자] 한국과학기술연구원(KIST)은 바이오닉스연구단 김형민 박사팀이 뇌졸중으로 손상된 뇌신경의 재활 치료기술이 뇌파 중 하나인 델타파의 변화와 밀접하게 연관된 사실을 입증했다고 23일 밝혔다.
뇌혈관의 출혈 및 경색에 의한 뇌졸중은 사망률이 높은 질환이고 사망에 이르지 않더라도 혈액 공급 차단에 의한 신경세포의 손상은 신체 움직임의 장애를 유발시킨다.
이로 인해 다양한 뇌 자극 기술들이 뇌졸중 이후 뇌신경 재활을 위해 연구되고 있다.
이번 연구팀은 지난 2018년 소뇌 심부에 저강도 집속초음파 자극을 가해 편마비에 의해 저하된 운동기능이 회복되는 치료법을 제안한 적이 있고 이를 기초로 뇌졸중으로 손상된 부위의 뇌 신경세포의 뇌파 변화와 치료과정을 관찰했다.
이 과정에서 뇌파 중 뇌 손상이 일어난 부위에 비정상적으로 증가하는 뇌파인 델타파(1-4 Hz)의 변화를 질환부위 뇌와 정상인 반대쪽 뇌에서 분석했다.
이후 이번에 개발한 치료법을 활용해 뇌졸중이 일어난 쥐의 소뇌 심부에 3일간 초음파 자극을 준 결과에 의하면 첫날에 비해 운동 기능이 3배 이상 회복됐고 4일 째에도 유지됐다.
이 실험 동안 델타파의 변화를 관찰하였는데 뇌졸중에 의해 최고 3배나 증가한 델타파가 초음파 자극 그룹에서는 양쪽 뇌의 델타파 균형이 대칭에 가깝고 정상 수준에서 안정적으로 유지됨을 확인했다.
이 연구결과에 의하면 초음파 자극에 의해 델타파가 억제될 수 있으며 이러한 변화가 운동기능 향상을 반영하고 있는 뇌신경 변화 현상임을 알게 됐다.
KIST 김형민 박사는 “초음파 뇌 자극 기술의 빠른 발전 속도와 다양한 뇌 질환에서 연구되고 있는 현재 상황을 볼 때 앞으로 초음파 뇌 자극이 안전하고 효과적인 뇌졸중 치료법으로 사용될 날이 멀지 않았다”고 말했다.
이 연구는 과학기술정보통신부 지원으로 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업으로 수행됐고 재활분야 국제 저널인 국제전기전자공학회 신경시스템과 재활공학 학술지(IEEE Transactions on Neural Systems & Rehabilitation Engineering)에 게재됐다.
