▲ 파킨슨병 환자에게 뇌심부자극술(DBS) 전극을 삽입하는 모습 | Wikimedia Commons

 

파킨슨병 환자의 뇌에서 나타나는 특정 전기적 리듬이 뇌심부자극술(DBS)의 치료 효과와 밀접하게 연관돼 있다는 연구 결과가 나왔다.

 

독일 쾰른대병원·뒤셀도르프대병원과 미국 하버드의대, 샤리테 베를린 등이 참여한 국제 연구팀은 파킨슨병 환자의 뇌 신경망을 분석한 결과, 시상하핵과 전두엽을 연결하는 신경망이 20~35Hz의 ‘고베타(high-beta)’ 주파수에서 강하게 동기화될수록 DBS 이후 운동 증상 개선 효과가 큰 것으로 나타났다고 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘Brain’에 게재됐다.

 

DBS는 뇌 특정 부위에 전극을 삽입해 미세한 전기 자극을 전달하는 치료법이다. 파킨슨병의 떨림과 경직, 운동 완만 등의 증상을 완화하는 데 사용되지만 환자마다 치료 반응에 차이가 있다는 한계가 있다.

 

연구팀은 파킨슨병 환자 50명에서 얻은 100개 뇌 반구의 데이터를 분석했다. DBS 전극에서 측정한 뇌 신호와 뇌자도(MEG)를 동시에 분석해 뇌 깊숙한 시상하핵과 대뇌피질 사이의 연결을 추적했다. 그 결과 고베타 대역의 연결이 강할수록 DBS 후 운동 증상이 더 많이 개선되는 경향이 확인됐다.

 

연구진은 이 리듬이 DBS가 효과를 내는 신경망을 찾는 일종의 ‘바이오마커’로 활용될 가능성에 주목하고 있다. 환자별로 해당 신경망과 연결이 강한 부위를 찾아 자극한다면 현재보다 정밀한 DBS 설정이 가능할 수 있다는 것이다.

 

향후에는 뇌 신호를 실시간으로 읽어 필요한 순간에 자극을 조절하는 적응형 DBS에도 활용될 가능성이 있다. 다만 이번 연구는 특정 뇌 리듬과 치료 효과 사이의 연관성을 확인한 단계로, 해당 리듬이 직접 치료 효과를 만들어낸다는 인과관계는 아직 추가 연구가 필요하다. 연구팀 역시 이를 확인하기 위한 후속 연구를 진행하고 있다.

 

이번 발견이 임상에 적용될 경우 환자마다 다른 뇌 신호를 바탕으로 자극 위치와 강도를 조정하는 개인 맞춤형 파킨슨병 치료에 한 걸음 더 다가갈 수 있을 것으로 기대된다.

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