美·브라질 연구진 뇌파 트레이닝… 하반신 마비 8명 일부 감각 회복

뇌와 컴퓨터를 연결해 척수마비 환자의 감각을 되살리는 실험이 성공했다. 척수손상은 현대의학 기술로 신경을 복원하거나 재생이 불가능한 것으로 알려져 있는데, 뇌 자극으로 이를 극복할 가능성을 찾았다는 데 의미가 있다.

미국과 브라질 연구진이 주축이 된 국제공동연구진은 가상현실(VR)과 외골격 로봇을 환자의 뇌에 연결하는 ‘뇌-기계 인터페이스’(BMI) 기술을 활용해 척수마비 환자들의 감각 일부와 근육 조절기능을 회복시키는 데 성공하고 이를 기초과학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 11일자에 발표했다. 공동연구진에는 미국 듀크대, 콜로라도주립대, 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스), 브라질 국제신경과학연구소, 스위스 로잔 연방공대, 독일 뮌헨대가 참여했다.

연구진은 교통사고나 낙상 등으로 척수손상을 입어 하반신이 마비된 지 3~13년이 지난 20~30대의 남녀 환자 8명을 대상으로 일주일에 2시간씩 12개월 동안 BMI 기술을 활용한 재활치료를 진행했다. 연구진은 환자에게 뇌파 신호를 기록하는 모자를 씌운 뒤 VR 속 아바타를 움직인다는 생각을 하도록 하고, ‘걷는다’는 것을 떠올릴 때 나오는 뇌파를 분류했다. 환자들에게 보행보조장치인 로봇수트를 입힌 뒤 걸어가는 모습을 보여주면서 뇌를 자극시키는 동시에 연구진은 로봇수트를 움직였다. 뇌와 몸이 같은 상황에 놓이도록 한 것이다.

기존의 재활치료 방식으로는 전혀 효과가 없었던 8명 모두 이런 뇌 훈련 결과 통증, 진동 같은 감각기능 일부가 깨어났다. 방광, 창자 등 내장기능도 회복해 대소변을 가릴 수 있게 됐다. 실제로 이들을 걷게 하지는 못했지만 VR과 BMI 트레이닝이 운동과 감각 기능을 깨울 가능성은 찾은 것이다.

미구엘 니콜레리스 듀크대 신경공학센터 교수는 “완전마비 진단을 받았더라도 아직 손상되지 않은 척수신경을 갖고 있을 수 있는데 이것들이 뇌 훈련으로 깨어난 것으로 보인다”고 설명했다. 정확히 뇌의 어떤 부위에 영향을 미쳤는지에 대한 분석과 재활 기구 개발을 위한 추가 연구를 진행 중이다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr