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뇌졸중 이후 편마비 운동장애 재활치료 ‘뇌자극 기술’ 개발

KIST성과..뇌졸중後 초음파 자극 가했더니 뇌신경 재활 가속화

  • 기사입력 : 2018년09월10일 12:55
  • 최종수정 : 2018년09월10일 12:55
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[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 국내 연구진이 뇌졸중 이후 편마비에 의한 운동장애 재활치료를 가속화시킬 수 있는 새 기술을 개발해 관심을 모으고 있다. 

10일 한국과학기술연구원(KIST·원장 이병권)에 따르면 KIST 의공학연구소 바이오닉스연구단 김형민 박사팀은 저강도 집속초음파 기반의 고해상도 비침습 뇌자극 방법을 이용해 소뇌의 특정 영역에 대한 신경활성을 조절, 뇌신경 손상을 보상하고 편마비에 의한 운동장애를 치료할 수 있다는 점을 입증했다. 

연구결과는 재활 분야 최상위 국제학술지 ‘Neurorehabilitation and Neural Repair’ 최신호에 게재됐다. 

[그림] 뇌졸중 재활을 위한 소뇌 저강도 집속 초음파 자극 실험의 파라미터 및 자극 모식도 2018.09.10. [자료=KIST]

김 박사팀은 저강도 집속초음파를 이용해 소뇌를 비침습적으로 자극해 위축된 기능 회복을 돕고 경색 부위로 연결되는 신경경로를 활성화시킬 수 있도록 했다. 

또한 연구진은 실제 실험을 통해 뇌졸중 쥐 모델에 저강도 집속초음파로 소뇌를 자극해 양쪽 앞다리에서 자극에 의한 움직임을 유발시키고 운동전위를 검출하는 데 성공했다. 

특히 연구진은 4주 동안 초음파 자극을 받은 실험군이 대조군에 비해 향상된 운동 능력을 유지하는 것을 관찰, 이를 통해 뇌졸중에 의한 대뇌 손상 부위가 아닌 기능적으로 연결된 소뇌를 자극해 뇌부종이 감소함을 확인했다. 

이번 연구는 기존의 침습적인 방법을 통한 심부 자극의 한계를 극복하고, 이를 활용한 편마비에 의한 운동장애 치료 가능성을 열었다는 의의를 지닌다.

또 이번 기술은 뇌심부 영역의 수 밀리미터(mm) 이내의 미세 영역까지 선택적으로 자극, 향후 뇌신경 재활에서 효과적인 치료기술로 다양한 응용 연구가 기대된다. 

KIST 의공학연구소 바이오닉스연구단 김형민 박사와 백홍채ㅡ연구원 2018.09.10. [사진=KIST]

김 박사는 “이번 연구를 통해 확인된 뇌신경 재활 효과가 사람에게 적용되기 위해서는 사람의 뇌졸중과 유사한 동물 모델을 통한 추가적인 검증이 필요하고 초음파 뇌자극 기술의 안전성도 장기적인 추적 연구도 해야 한다”고 말했다. 이어 “환자의 뇌손상 정도와 손상위치 등의 다양성을 고려, 최적의 효과를 위한 장애 맞춤형 뇌자극 기술에 대한 추가적인 연구가 필요하다”고 덧붙였다. 

 

kimys@newspim.com

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