뇌졸중 환자 회복 돕는 뇌 기계
뇌졸중 환자 회복 돕는 뇌 기계
  • 문현식
  • 승인 2019.01.22 15:30
  • 조회수 351
  • 댓글 0
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뇌졸중은 암 다음으로 무서운 질병으로 꼽힙니다. 서울대병원에 따르면 한국의 원인별 사망률 중에서 뇌졸중은 암에 이어 2위를 차지합니다. 한국 인구 10만 명당 70.3명(13.9%)이 뇌졸중으로 사망하고 있는 것입니다.

 

뇌졸중은 뇌 혈관이 막히거나 뇌 혈관이 파열되서 뇌의 기능에 급속히 발생한 장애가 일정 시간 이상 지속되는 현상입니다. 예전과 달리 요즘에는 청장년 세대에서도 뇌졸중이 발병하는 경우가 증가하고 있습니다.

 

우리나라의 원인별 사망률 중에서 뇌졸중은 암에 이어 2위를 차지한다. 출처: pixabay
우리나라의 원인별 사망률 중에서 뇌졸중은 암에 이어 2위를 차지한다. 출처: pixabay

이렇게 무서운 뇌졸중을 극복할 수 있는 획기적인 방법을 미국 연구진이 도입했고, 실제로 성공한 연구가 있습니다. 미국 워싱턴 의과대학 연구진은 뇌가 손상된 뇌졸중 환자가 손가락을 움직이게 하는데 성공했습니다. 

 

연구진이 착안한 건 한쪽 뇌가 손상되어 마비되어도, 다른쪽 뇌는 정상 기능을 하는 경우가 있다는 점이었습니다. 뇌의 왼쪽이 신체의 오른쪽을 통제하고, 반대로 뇌의 오른쪽은 신체의 왼쪽을 통제합니다. 따라서 뇌의 왼쪽이 손상되더라도 신체의 오른쪽은 마비되는 반면 신체의 왼쪽은 정상은 경우가 있습니다.

 

연구진은 한쪽 뇌가 손상된 상황에서 다른 쪽 뇌가 정상 기능을 하는 경우, 이 뇌가 마비된 신체를 통제할 수 있을 것이라는 가설을 세웠습니다. 그리고 움직임 조절에도 관여하는 뇌의 특정 영역과 뇌세포의 신호를 찾아냈습니다. 

 

뇌의 신호를 받아들이는 장치. 출처: pixabay
뇌의 신호를 받아들이는 장치. 출처: pixabay

사람이 오른쪽 신체를 움직일 때 왼쪽 뇌는 전기적 신호를 보내서 신체를 통제합니다. 연구진은 이때 발생하는 전기 신호를 컴퓨터로 포착해서 오른쪽 뇌에 전달했습니다. 이 신호는 오른쪽 신체를 조절하는데 활용됩니다. 컴퓨터를 거쳐서 왼쪽 뇌에서 나오는 신호를 이용해서 오른쪽 신체를 움직인 것입니다.

 

연구진이 이런 성공을 거둔 건 뇌에서 전기 신호를 받아 이를 컴퓨터에 전달할 수 있는 장치를 개발한 덕분입니다. 이 장치는 두피에서 뇌의 신호를 포착한 뒤, 이 신호를 증폭해서 컴퓨터로 전달합니다. 또 반대쪽에서는 마비된 손의 움직임을 보조하는 기기가 달려 있습니다. 영화 <공각기동대>처럼 뇌의 신호를 컴퓨터가 받아서 처리하는 모습의 초기 단계인 셈입니다. 

 

미국 연구진은 뇌졸중을 극복할 수 있는 획기적인 방법을 고안했다. 출처: pixabay
미국 연구진은 뇌졸중을 극복할 수 있는 획기적인 방법을 고안했다. 출처: pixabay

이번 연구가 더 놀라운 건 매우 까다로운 조건을 설정했기 때문입니다. 일반적으로 뇌졸중을 겪고 나면 당장은 신체 기능이 회복되는 것처럼 보이지만, 이후 약 3개월 정도가 흐르면 회복이 정체되는 경우가 많습니다. 때문에 미국 워싱턴 의과대학 연구진은 뇌졸중을 경험한지 6개월이 지났고, 이후 신체 기능이 회복되지 않고 있는 환자들만 골랐습니다. 이들 중 일부는 아예 뇌졸중 치료에 대한 희망을 잃어버린 상태였다고 합니다. 연구의 대상을 그야말로 까다롭게 고른 것입니다. 

 

물론 뇌졸중 환자들이 손가락이나 팔을 정상인처럼 자유자재로 움직인 것은 아닙니다. 손가락을 까딱거리는 수준입니다. 연구진은 "물론 보다 큰 동작에는 보다 많은 작업과 연구가 수반되어야 한다"면서도 "손가락을 움직일 수 있다는 것은 마비된 손이 여전히 움직일 수 있다는 희망을 줄 수 있다는 점에서 큰 의미가 있다"고 설명했습니다. 이번 연구 결과는 국제학술지 <스트로크>에 게재됐습니다.

 

 


 

##참고자료##

Bundy, Souders, Baranyai et. al. Contralesional Brain-Computer Interface Control of a Powered Exoskeleton for Motor Recovery in Chronic Stroke Survivors. Stroke. 


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