망가진 뇌, 머리 열지 않고 자극 주니 '꿈뜰'

뇌졸중 환자에게 자기장 자극을 주면 운동기능이 향상되는 것으로 나타났다. 한림대성심병원 재활의학과 유우경 교수는 뇌졸중 환자 15명을 두 그룹으로 나눠 한 그룹에는 머리 표면을 통해 두개골에 자기장을 통과시켜 신경세포를 자극하는 뇌 자극술(rTMS)을 시행했다. 그 결과, rTMS 자극을 준 경우 자극을 주지 않았을 때보다 운동의 정확도가 높았고, 운동 속도도 빨라졌다. 또 손상 받지 않은 뇌에 자극을 했더니 손상된 부위의 뇌 운동기능이 나아졌다.

유우경 교수는 2011년 대한재활의학지에 발표한 ‘기저핵 출혈 환자에서 전운동피질 자극의 운동학습 효과 Effect of Premotor Cortex Stimulation on Motor Learning in Basal Ganglial Hemorrhage Patients(J Korean Acad Rehab Med 2011; 35: 180-187)’라는 논문을 통해 이러한 효과는 손상된 정도에 따라 효과가 달라진다고 밝혀 신경 손상 정도를 고려해 뇌 자극을 시행해야 한다고 밝혔다.  

유 교수는 “이번 연구를 통해 손상된 뇌 부위에 직접 rTMS 자극을 줬을 때와 손상부위 반대쪽에 자극을 줬을 때 운동 기능이 개선된 결과를 확인했지만, 아직 그 효과를 극대화 할 수 있는 방법에 대한 연구가 더 필요하다.”며 “향후 보다 많은 환자를 대상으로 장기적인 효과 및 이런 방법들의 조합을 통해 효과의 극대화를 확인할 수 있는 연구가 필요할 것”이라고 말했다.

현재 뇌의 각 부위는 각자 담당하는 기능이 있다는 것이 정설이다. 대뇌는 기억과 감정을 처리하여 반응하고, 소뇌는 평형감각, 운동을 담당한다. 이런 뇌의 기능을 측정하기 위한 방법의 하나로 대뇌피질을 직접 자극하는 방법은 오래 전부터 사용되어 왔다. 그러나 마취를 하지 않고 두개를 열지 않은 상태에서 대뇌피질의 운동영역을 성공적으로 자극한 것은 1980년 경부두개자극을 이용하면서 가능하게 되었다. 최근에는 경부자기자극 파동을 반복하여 주기적으로 줌으로써 치료목적으로 사용하기도 한다.

특히 인간의 뇌는 사는 동안 지속적으로 적응하는 과정을 거치는데, 외부환경이나 경험에 의해 뇌 스스로가 담당하는 영역을 재구성하기도 하는데 이를 뇌가소성이라고 한다. 뇌 자극술은 뇌가소성을 유도함으로써 뇌졸중환자의 기능을 향상 시킬 수 있는 방법으로 제시되고 있다. 이는 뇌에 자극을 주었을 때, 자극을 준 뇌 영역뿐만 아니라 전체 관련 운동신경망을 변화시킬 수 있기 때문이다. 하지만 rTMS 자극의 빈도, 피질척수로의 손상 정도에 따라 그 효과나 반응이 달라지는 등 아직 연구해야할 부분이 많이 남아있다.