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뇌의 특정 부위를 조준해 기억력을 강화하는 기술이 개발됐다. 이는 향후 신경망 연구와 기억상실증 치료법 개발에 기여할 것이라고 전문가들은 전망했다.
한국과학정보연구원(KISTI) 글로벌동향 브리핑은 뇌의 특정 부위에 전자기 펄스(electromagnetic pulses)를 가해 기억력을 강화하는 방법이 개발됐다고 3일 보고했다.
이는 경두개자기자극술(TMS·transcranial magnetic stimulation)로, 두피에 주먹만한 코일 자석을 장착해 뇌의 다양한 부분을 자극하는 방법이다.
지난 해 미국 FDA는 일부 TMS기기를 편두통과 우울증 치료용으로 쓰는 것을 승인했다.
일부 환자들에게 효과가 나타나 정신질환 치료제로 점점 주목받고 있으나, 작용 메커니즘은 아직 밝혀지지 않아 이를 둘러싼 논란도 있다.
미국 노스웨스턴 의과대학 조엘 보스 신경과학과 박사가 이끄는 연구진은 ‘TMS를 중단했을 때도 효과가 지속되는지’, ‘TMS가 뇌의 기억회로에 영향을 미치는 메커니즘’ 등을 밝히고자 21~40세의 건강한 성인 16명을 모집해 이들의 뇌 지도를 작성해 해마(hippocampus)와 두정피질(parietal cortex) 위치 및 연결성을 분석했다.
연구진은 먼저 피험자들의 기억력을 테스트한 후, 매일 20분씩 두개골에 고주파 자기펄스를 가했다. 자극을 가한 부분은 두정피질과 해마가 연결되는 부분이다.
5일 후 24시간 동안 자극을 중단하고 피험자들의 기억력을 다시 테스트했다. 그 결과 TMS를 받은 피험자들은 그렇지 않은 피험자들에 비해 테스트 점수가 20~25% 상승한 것으로 나타났다.
TMS를 받은 피험자들의 뇌영상을 촬영해 보니 해마와 두정피질 간 상호작용이 증가했으며 상호작용의 양이 많으면 많을수록 테스트 점수 상승폭은 더욱 컸다.
이 같은 연구 내용은 Science 8월28일호에 기고됐다.
이번 연구에 대해 하버드의대 알바로 파스쿠알 레온 신경생물학 박사는 “최근 과학자들 사이에서는 `해마가 뇌의 기억력 네트워크에서 중요한 연결점(vital node)으로 기능한다`는 가설이 힘을 얻고 있는데, 이 연구가 그러한 가설을 뒷받침하는 것으로 보인다”고 논평했다.
이어 “두피에 가한 자극이 뇌의 심부에 도달해 네트워크 전체의 상호작용과 동기화를 증가시킴으로써, 궁극적으로 기억력을 향상시킬 수 있다는 사실을 처음 증명했다는 데 의의가 있다"고 밝혔다.
다만 “뇌신경이 너무 많이 손상된 경우 TMS가 효과를 발휘하지 못할 수도 있고, 심지어 TMS가 뇌신경에 악영향을 미칠 가능성도 배제할 수 없기 때문에 알츠하이머병 환자 등을 대상으로 한 후속연구 결과를 지켜볼 필요가 있다"고 덧붙였다.
연구진은 “초기단계의 기억력상실 환자들을 대상으로 TMS의 효과를 검증하는 임상시험을 실시할 계획”이라고 밝혔다. |
