한림대 유우경 교수 연구

환자에 ‘rTMS’자극땐

뇌 스스로 영역 재구성

운동 정확도 업그레이드

자극빈도·손상정도따라

효과·반응 달라져 과제

기존 치료와 병행해야


뇌졸중으로 팔과 다리를 움직이지 못하더라도 뇌에 자기장 자극을 주면 운동기능을 회복할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 유우경 한림대학교 성심병원 재활의학과 교수는 14일 개교 30주년 기념 국제학술 심포지엄에서 ‘뇌졸중 운동기능 회복을 위한 비침습적 뇌자극술’이란 제목으로 뇌 자극을 통해 뇌졸중 환자의 운동기능 개선 효과가 있다는 연구 결과를 발표했다.

뇌졸중은 뇌에 혈관이 막히거나 터지면서 그 부분의 뇌가 손상돼 담당 기능을 하지 못하는 신경학적 증상이다.

유 교수는 뇌졸중 환자 15명을 상대로 반복경두부자기자극(rTMSㆍ국소적으로 자기장을 두개골에 통과시켜 뇌의 신경세포를 활성 또는 억제시키는 뇌자극술)을 시행했을 때와 그렇지 않았을 때 손가락을 이용한 운동 수행의 정확도와 빠르기를 비교했다. 8명의 뇌졸중 환자에겐 2초 동안 rTMS 자극을 주고 나머지 7명은 주지 않은 상태에서 40초 동안 모니터를 통해 나타나는 7개의 숫자를 숫자판에서 누르도록 했고, 28초간 휴식을 취한 뒤 같은 실험을 8차례 시행했다. 일주일 뒤엔 두 실험군을 바꿔 동일한 실험을 시행했다. 그 결과 rTMS 자극을 준 경우가 그렇지 않았을 때보다 운동의 정확도가 높았으며 운동 속도도 빨라졌다고 유 교수는 밝혔다.


유 교수는 또한 8명의 뇌졸중 환자와 정상인을 대조해 살펴보았을 때는 손상되지 않은 뇌를 억제하는 방법으로도 손상된 뇌의 운동유발전위(외부 자극에 대한 뇌의 반응)가 증가되는 것을 확인했다고 밝혔다.<표1> 유 교수는 이미 지난해 이러한 효과가 피질척수로가 손상된 정도에 따라 달라진다는 사실을 밝혀, 신경로 손상 정도를 고려한 뇌 자극 시행이 필요하다고 강조했다. 피질척수로란 신경섬유가 대뇌 피질에서 척수로 내려가는 경로로, 손상되면 손과 팔, 다리 등의 운동기능에 장애가 생긴다.

그러나 이번 유 교수의 연구는 미지의 세계인 뇌에 대한 더 많은 연구의 필요성을 과제로 남겼다. 대뇌는 기억과 감정을, 소뇌는 평형감각과 운동을 담당하는 등 뇌의 각 부위는 각자 담당하는 기능이 있다는 것이 학계의 공통된 견해다. 뇌의 기능을 측정하기 위해 대뇌피질을 직접 자극하는 방법으로 1980년대부터 경부두개자극이 이용됐으며, 최근에는 치료를 위해 경부자기자극 파동을 뇌에 반복해서 주기적으로 주기도 한다.

뇌졸중으로 팔과 다리를 움직이지 못하더라도 뇌에 자기장 자극을 주면 운동기능을 회복할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 뇌 자극술을 받은 뇌졸중 환자가 손가락 소운동을 하고 있다.

［사진제공=한림대학교 의료원］

유 교수에 따르면 인간의 뇌는 사는 동안 지속적인 적응 활동을 거치는데, 외부환경이나 경험에 의해 뇌 스스로 담당하는 영역을 재구성하기도 한다. 뇌 자극술은 바로 이렇게 뇌가 스스로 담당하는 영역을 재구성하도록 유도해 뇌졸중 환자의 기능을 향상시킬 수 있는 방법으로 떠오르고 있다. 그러나 rTMS 자극의 빈도, 피질척수로의 손상 정도에 따라 그 효과나 반응이 달라지는 등 아직 연구를 통해 풀어야 할 과제가 많이 남아 있다.

유 교수는 “가장 효과적인 치료 방법을 개발하기 위해서는 앞으로 더 많은 연구가 필요하다”며 “특히 운동치료 같은 기존의 치료들과 뇌자극을 병용해 치료하는 등 다양한 뇌 자극을 조합한 뇌졸중 치료의 개발이 필요하다”고 강조했다.

김우영 기자/kwy@heraldm.com