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제목 Lancet Psychiatry 연구동향 : 뇌창문으로 뇌임플란트를 통한 Brain Mood Map 알고리즘 개발연구
글쓴이 관리자
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Lancet Psychiatry

[뇌창문으로 뇌임플란트를 통한 Brain Mood Map 알고리즘 개발연구]


Lancet Psychiatry 11월호 연구에 따르면 다양한 정신장애에서 나타나는 행동(예: 집중력 결핍, 공감능력 부족 등) 과 관련된 뇌활동 지도를 만들어 뇌활동의 특정 패턴을 단서로 이용하여 뇌를 자동적으로 자극하는 테스트 결과를 공개하였다.   

신경과학회(Society for Neuroscience: SfN) 모임에서 뇌임플란트에 대한 예비모임을 시작하였으며, 이는 뇌활동의 알고리즘 패턴과 단서를 이용하여 기분장애와 정신장애와 관련되어 나타나는 패턴을 감지하여 뇌에 자극이나 충격중재를 통하여 치료에 효과를 주고가 시도된 연구이다.  뇌 임플란트를 이용하여 뇌심부자극(deep-brain stimulation)을 전달하여 뇌활동을 변화시키는 전기펄스 접근방법을 통하여 파킨슨병과 같은 운동장애치료와, 기분장애를 치료하기 위한 임상시험을 시도하였으나, 초기의 시험결과에서는 긍정적인 결과를 거두지 못하였으나, 이번 미국 국방성 산하 핵심 연구개발 조직 Defense Advanced Research Projects Agency: DARPA 연구진의 클로즈드 룹(closed-loop) 방식의 뇌임플란트에 대한 연구에서는 새로운 연구결과를 발표하였다. DARPA는 우울증과 외상후스트레스장애(PTSD)로 고통을 받는 병사와 재향군인들을 치료한다는 궁극적 목표를 달성하기 위해 설계되었으며, 이번 프로젝트의 연구책임자인 UCSF의 에드워드 창 박사(신경과학)에 의하면 이번 연구는 초기연구의 미흡한 점을 확인하고 보완하여, 초기 시도에서 실패한 부분을 개선시킴으로 성공할 가능성이 높아졌다고 보고하였다. 이번 DARPA 연구에서 사용된 뇌임플란트는 정신장애를 특이적으로 치료하고, 지속적인 자극이 아닌 필요할 경우에만 자극이 전달되도록  설계된 점이 특이하다고 밝혔다.


SfN 연구모임에서 발표된 이 자극장치에 대하여서는 여러가지 윤리문제가 야기할 수 있음이 나타났는데, 예를 들면 연구자들은 대상자들의 내적 감정(Inner Feeling)에 대한 실시간 엑세스(real time access)가 일정 부분 가능하기 때문이다. 이번 SfN 모임에서, 연구팀은 뇌전증(epilepsy) 환자들을 대상으로 시험을 통해 연구팀들의 치료 기법을 개발하고 있는데, 이는 뇌전증환자들이 이미 경련발작 추적을 위해 뇌 속에 전극을 이식받았기 때문이라고 밝혔다. 연구팀은 새로운 전극을 이용하여 뇌를 간헐적으로 자극하면 어떠한 양상을 나타내는지에 대한 결과를 기록하였으며, 시간경과에 따라 뇌 안에서 기분이 암호화되는 과정을 기록한 최초의 뇌기분지도(brian mood map)를 공개하였다. 특별히 뇌에 전극을 이식받은 간질환자 여섯 명을 대상으로, 그들의 뇌활동과 기분을 1~3시간에 걸쳐 상세히 추적기록하였다. 연구는 두 가지 유형의 정보를 비교함으로써, 뇌활동으로부터 환자의 변화하는 기분을 해독하는 알고리즘을 만들 수 있었으며 이 알고리즘을 이용한 결과, 선행연구에서 기분과 관련된 것으로 밝혀진 영역에서 몇 가지 광범위한 패턴이 발견되었으며 클로즈드롭 시스템을 이용하여 기존의 심부자극보다 기분장애를 치료하는 방법의 첫걸음이 될 수 있음을 암시하였다.  이번 연구책임자인 창박사는 "클로즈드룹 시스템의 흥미로운 점은, 뇌를 들여다볼 수 있는 창문을 최초로 가지게 되었다는 점이고, 연구팀은 그 창문을 통해, 정신질환이 재발할 때 뇌 안에서 어떠한 일이 일어나는지 볼 수 있게 된 점"이라고 연구소감을 밝혔다.


이러한 뇌과학 발전과 관련된 연구는 가능성 있는 윤리적 문제를 야기할 수 있다.. “과연 나의 뇌를 내 맘대로 조작할 수 있는 권리는 어디까지인가?”, “뇌의 기능을 확장하거나 변화시킬 수 있다면 진정한 나는 누구인가?”, “ Brain Mood Map  등의 데이터 전송으로 나의 뇌가 해킹당할 가능성을 배제할 수 있는가?” 등 다양한 질문들에 대한 해답을 찾기도 전에 이미 뇌과학 및 신경조절 기술은 비약적으로 발전하고 있다.


 ※ 출처: Nature, Lancer Psychiatry http://www.nature.com/news/ai-controlled-brain-implants-for-mood-disorders-tested-in-people-1.23031 Lancet Psychiatry. 2017 Nov;4(11):839-849. doi: 10.1016/S2215-0366(17)30371-1.


2017-11-26 오후 10:31:40, 조회수 : 81