KIST 바이오닉스연구단
경색부위 연결 신경경로 활성화
경색부위 연결 신경경로 활성화
국내 연구진이 뇌졸중으로 인한 신체마비와 운동장애를 초음파 자극으로 치료하는 데 성공했다.
한국과학기술연구원(KIST·원장 이병권) 의공학연구소 바이오닉스연구단 김형민 박사팀은 뇌졸중으로 인해 편마비가 생긴 쥐의 소뇌를 초음파로 자극, 운동장애를 치료하는 결과를 얻었다고 10일 밝혔다.
연구진은 급성 뇌졸중의 경우 병변 부위와 떨어져 있지만 기능적으로 연결돼 있는 소뇌에서 이차적인 혈류 저하와 대사저하가 관찰된다는 이전 연구결과에 주목했다. 이를 바탕으로 저강도 집속초음파로 소뇌를 자극해 위축된 기능 회복을 돕고, 나아가 경색 부위로 연결되는 신경경로를 활성화하는 결과를 만들어냈다.
이 방법으로 뇌졸중 모델 쥐에서 편마비에 의한 앞뒷다리 마비가 2주만에 정상 수준으로 회복됐다. 또 4주 동안 초음파 자극을 받은 실험군이 대조군보다 향상된 운동 능력을 유지하고 뇌부종 역시 줄어든 것으로 확인됐다.
이 기술은 뇌심부 영역을 초음파로 수 ㎜ 정확도로 자극하는 것으로, 기존 침습적인 뇌심부 자극의 한계를 극복하고 비침습적 치료 가능성을 열었다는 데 의의가 있다는 설명이다. 기존 비침습 뇌자극 방법은 자극 범위가 넓고 자극 깊이가 뇌 피질에 국한되는 것과 달리, 이 기술은 뇌심부의 국소 영역을 선택적으로 자극할 수 있어 뇌신경 재활 분야에서 다양한 응용이 기대된다.
김형민 박사는 "연구를 통해서 확인된 뇌신경 재활 효과가 사람에게 적용되려면 사람의 뇌졸중과 유사한 동물 모델을 통한 추가 검증이 필요하고 초음파 뇌자극 기술의 안전성에 대해서도 장기적인 추적 연구가 이뤄져야 한다"며 "환자의 뇌손상 정도와 손상위치 등의 다양성을 고려해 최적의 효과를 위한 장애 맞춤형 뇌자극 기술에 대한 추가적인 연구가 이뤄져야 할 것"이라고 밝혔다.
KIST 바이오닉스연구단은 국가과학기술연구회 창의형 융합연구사업 지원을 받아 연구를 해왔으며 과기정통부와 복지부 지원 하에 이 연구를 했다. 연구결과는 재활분야 국제학술지 '신경재활과 신경 수리'에 최근 게재됐다.
안경애기자 naturean@dt.co.kr
한국과학기술연구원(KIST·원장 이병권) 의공학연구소 바이오닉스연구단 김형민 박사팀은 뇌졸중으로 인해 편마비가 생긴 쥐의 소뇌를 초음파로 자극, 운동장애를 치료하는 결과를 얻었다고 10일 밝혔다.
연구진은 급성 뇌졸중의 경우 병변 부위와 떨어져 있지만 기능적으로 연결돼 있는 소뇌에서 이차적인 혈류 저하와 대사저하가 관찰된다는 이전 연구결과에 주목했다. 이를 바탕으로 저강도 집속초음파로 소뇌를 자극해 위축된 기능 회복을 돕고, 나아가 경색 부위로 연결되는 신경경로를 활성화하는 결과를 만들어냈다.
이 방법으로 뇌졸중 모델 쥐에서 편마비에 의한 앞뒷다리 마비가 2주만에 정상 수준으로 회복됐다. 또 4주 동안 초음파 자극을 받은 실험군이 대조군보다 향상된 운동 능력을 유지하고 뇌부종 역시 줄어든 것으로 확인됐다.
이 기술은 뇌심부 영역을 초음파로 수 ㎜ 정확도로 자극하는 것으로, 기존 침습적인 뇌심부 자극의 한계를 극복하고 비침습적 치료 가능성을 열었다는 데 의의가 있다는 설명이다. 기존 비침습 뇌자극 방법은 자극 범위가 넓고 자극 깊이가 뇌 피질에 국한되는 것과 달리, 이 기술은 뇌심부의 국소 영역을 선택적으로 자극할 수 있어 뇌신경 재활 분야에서 다양한 응용이 기대된다.
김형민 박사는 "연구를 통해서 확인된 뇌신경 재활 효과가 사람에게 적용되려면 사람의 뇌졸중과 유사한 동물 모델을 통한 추가 검증이 필요하고 초음파 뇌자극 기술의 안전성에 대해서도 장기적인 추적 연구가 이뤄져야 한다"며 "환자의 뇌손상 정도와 손상위치 등의 다양성을 고려해 최적의 효과를 위한 장애 맞춤형 뇌자극 기술에 대한 추가적인 연구가 이뤄져야 할 것"이라고 밝혔다.
KIST 바이오닉스연구단은 국가과학기술연구회 창의형 융합연구사업 지원을 받아 연구를 해왔으며 과기정통부와 복지부 지원 하에 이 연구를 했다. 연구결과는 재활분야 국제학술지 '신경재활과 신경 수리'에 최근 게재됐다.
안경애기자 naturean@dt.co.kr
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