2008년 개봉한 제시카 알바 주연의 스릴러 영화 ‘어웨이크’는 심장이식 수술 중 의식이 깨어나는 각성현상을 다룬 작품이다. 전신마취 환자는 의식이 없고 통증을 느끼지 못할 뿐만 아니라 수술 과정을 기억 못해야 하는데 ‘수술 중 각성’은 의식이 깨어있는 상태에서 수술을 받게 되는 현상이다. 미국에서는 연간 2000만건의 수술 중 4만명 정도가 수술 중 각성을 경험한다고 보고됐다.

수술 중 각성은 수술 과정을 생생하게 기억하게 만들어 수술 뒤 불안, 공포, 의료진에 대한 거부감 같은 외상후 스트레스 장애(PTSD)를 유발시킨다. 그렇지만 정확한 발생 원인과 메커니즘이 밝혀지지 않았다.포스텍 물리학과 김승환, 정우성 교수와 서울아산병원 마취통증의학과 노규정 교수 공동연구팀은 다채널 뇌파의 상호작용 분석을 통해 마취 과정에서 의식을 잃거나 회복하는 과정을 정량적으로 측정할 수 있는 기술을 개발했다.

연구팀은 96명의 실험대상자에게 마취제를 이용한 임상실험을 한 결과 마취 후 환자의 뇌파가 물리학의 엔트로피(무질서도) 지표에 따라 변한다는 사실을 확인했다. 뇌파가 엔트로피 지표에 영향을 미친다는 사실을 확인한 연구팀은 마취에서 회복되는 과정에서 의식의 깊이와 수준을 측정할 수 있는 ‘마취 심도 진단기법’을 개발했다. 연구팀은 국내 바이오벤처 기업과 함께 상용화를 위한 진단장비를 제작 중에 있다. 제작이 끝나면 실제 수술현장에서 바로 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

김승환 교수는 “이번 연구를 통해 의식과 무의식 간 경계와 깊이를 정확하게 구분할 수 있게 돼 마취로 인한 의료사고를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 뇌의 신비에 한 발 더 다가서게 됐다”고 설명했다. 연구는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘휴먼 브레인 맵핑’ 9월호에 실릴 예정이다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr