파킨슨병 뇌 자극 반응 좌우할 전기 리듬 규명

미국 샌프란시스코 캘리포니아 대학교(UCSF) 연구진이 13일 파킨슨병 환자의 뇌심부자극술(DBS) 치료 효과를 결정하는 특정 뇌 네트워크와 고유 전기 리듬을 규명했다. DBS를 받는 환자들의 뇌 활동을 정밀 분석한 결과다. 환자마다 다른 뇌 신호에 맞춰 자극을 조절하는 맞춤형 치료 기술의 토대가 마련됐다.

분석 결과 전극에서 발생한 전기 자극은 삽입 지점에만 머물지 않고 서로 연결된 특정 신경망 전반으로 영향을 확장했다. 이 신경망에서 나타나는 고유한 전기 리듬은 환자가 DBS에 보이는 치료 반응을 좌우하는 핵심 신호로 확인됐다. 그동안 정확히 드러나지 않았던 자극의 작용 경로와 치료 효과를 가르는 뇌파의 특징을 함께 찾아낸 것이다.

파킨슨병은 뇌에서 도파민을 만드는 세포가 점차 사라지며 운동 기능에 장애가 생기는 만성 퇴행성 뇌 질환이다. 손떨림과 근육 경직, 느린 행동, 균형 장애 등을 일으켜 삶의 질을 떨어뜨린다. 완치법은 없으며 약물과 수술로 증상을 조절한다. DBS는 약효가 줄거나 부작용이 심한 환자의 뇌 특정 부위에 전극을 넣고 미세한 자극을 전달해 비정상적인 신호를 조절하는 핵심 치료법이다.

DBS의 치료 효과는 검증됐지만 어떤 신경망을 거쳐 증상이 완화되는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 기존 치료에서는 환자의 증상 변화를 살피며 의사가 자극 강도를 수동으로 조절해야 했다. 이번에 확인한 전기 리듬을 활용하면 뇌 신호를 실시간으로 추적하고 필요한 자극을 자동 제어하는 클로즈드 루프 방식의 지능형 DBS 개발이 가능해진다. 상용화되면 환자별 증상 조절 능력과 삶의 질을 높이는 데 활용될 수 있다.