뇌에 전자자극을 주면

뇌에 전자자극을 주면

고령자의 기억력이 젊은이처럼 개선된다.

   

고령자의 뇌에 전자자극을 줌으로써 기억력이 젊은이와 같을 정도로 개선된다. 그런 실험 결과를 미국의 연구팀이 발표하였다. 샘플 수가 적다는 과제는 있지만 연구팀은 임상분야에서의 응용에 의욕을 나타내고 효과의 안정성이나 지속성에 대해서 연구를 계속할 방침이다.

 

 

사물을 잊어버리는 것은 노화의 전형적인 특징의 하나이다. 65세 이상의 약40%가 가령에 따른 기억력 저하를 당하는 문제를 안고 있다. 일단 잊어버리는 일이 시작되면 대개는 연령을 더함에 따라 악화한다. 그러나 뇌에 자극을 주는 새로운 치료법에 의하여 점점 쇠해지는 기억력을 회복시킬 수 있을는지 모른다고 한다.

<나이가 들어서 기억력이 나빠졌다고 누구나 말한다.>고 노수웨스턴대학(Northwestern University)의 부교수 조엘 보스(Joel Voss)는 말한다. 보스는 뇌에로의 자기자극에 의하여 기억력이 향상되었음을 보고하는 새로운 논문의 필두저자이다. <잠을 쇠를 놓은 장소나 자동차의 주차장소를 잊어버리거나 사람의 이름과 얼굴이 일치하지 않거나 하는 것은 나이가 들수록 심해진다.>

기억력 저하를 나타내는 이런 사례는 해마가 자연히 쇠해가는 것이 원인인 경우가 많다. 뇌의 일영역인 해마는 단기기억, 장기기억, 공간기억과 밀접하게 연결되어 있다.

<연령과 함께 해마는 어느 정도 축소하여 가는 것이다.>라고 보스는 말한다. <쇠해가는 상태는 MRI 스캔 화상에서 확인할 수 있다. 해마가 기억을 형성할 때에 필요한 뇌의 영역과의 연계를 잘 하지 못하고 있는 것이다.>

해마의 사이즈를 젊은이와 같은 정도까지 회복할 수 있는 방법은 없다. 그러나 적절한 자극을 주면 해마는 다소이지만 젊어지고 활력을 도로 찾는다고 보스를 비롯한 연구자들은 생각하고 있다. 학술지 <Neurology>에 게재된 노스웨스턴대학의 새로운 논문에서는 자기(磁氣) 파르스(electromagnetic pulse= 전기로 단시간 만 생기는 진동현상)를 써서 해마를 다시 활성화시켜 고령자의 기억력을 개선하는 방법을 보스의 연구팀이 나타내고 있다.

<매커니즘이 완전히 해명된 것은 아니다.>고 보스는 단언한다. <그러나 자극을 준 후의 활동레벨을 계측한바 피질네트워크와 해마와의 사이에서 커뮤니케이션이 활발해진 것이 나타났다.>

 

두정엽(頭頂葉)에 전기 자극을 준다.

피험자는 64세부터 80세까지의 16명으로 건강한 범위 내에서 가령으로 인하여 기억력의 저하를 나타내는 증상이 보인다. 몇 가지의 기억 테스트 실시 결과 성적은 대체로 나쁘고 회답의 60% 이상이 정답을 내지 못하였다.

<잠을 쇠 놓은 장소나 이름을 잊는 행위에는 보통 단계가 있다. 이런 단계를 연구실에서 관찰하기 위하여 하나의 테스트를 개발하였다.>고 보스는 설명한다.

PC 화면상에서 여러 가지를 보여주고 어디에 무엇이 있는지를 기억하게 하였다. 예를 들면 잠을 쇠는 좌측 위, 모자는 우측 하라는 정도이다. 잠시 후에 <여기에 연필이 있습니다. 전에도 보았습니까?> 하고 질문한다. 회답은 예라면 <그러면 이것과 짝이 되었던 것은 무엇입니까?> 하고 계속하여 묻는다.

테스트 후 일부의 참가자에게 경두개자기자극(經頭蓋磁氣刺激/TMS)이, 나머지에는 플러시보( placebo /위약)를 주어졌다. TMS는 머리의 외부에서 자장의 변화를 전하고 전자 유도에 의하여 뇌의 특정영역에 전류를 발생시키는 비침습적(非侵襲的) 수법이다.

해마는 뇌의 깊숙한 부분에 있기 때문에 자장을 도달시키지는 못한다. 그래서 대신에 해마와 연계하고 있는 뇌 영역의 하나로 왼쪽 귀 위부분에 위치하는 두정엽(頭頂葉)에 자극을 주었다.
* 플러시보(placebo) =위약 또는 플라시보는 심리적 효과를 얻기 위하여 환자가 의학이나 치료법으로 받아들이지만 치료에 전혀 도움이 되지 않는 가짜 약제를 말한다. 영어로는 플러시보라고 한다. 위약과 관련하여 잘 알려진 현상으로 심리 현상 중 하나인 위약 효과가 있다. 위키백과==

 

 

성적이 오르기 보다 더 놀라운 결과

1일 20분의 자극을 5일 연속 주어진 후 피험자들은 한번 기억력 테스트를 받았다. 그러자 젊은이에 필적하는 성적을 낸 것이다. 그러나 더 놀라운 것은 피험자가 자신의 기억력이 개선된 것을 깨닫지 못하는 것이다. 일찍이 그들의 기억력이 나빴다는 것마저 기억하지 못하는 듯하였다.

<피험자에게는 자각이 없는 것 같았다. 기억력이 향상되었다고 생각하는가라는 앙케이트 용지에 회답을 적어서 받았는데 성과의 개선을 자각하고 있는 증후는 얻지 못하였다. 곧 기억력이 좋아졌는데 깨닫지 못하고 있다는 결과였다. 이것은 아마도 자신의 기억력에 문제가 있다는 자각은 긴 시간에 걸쳐서 형성되는 것이기 때문일 것이다.>

보스의 실험에 참가한 사람들의 기억은 애매했지만 이러한 일에 독자는 들은 기억이 있는지 모르겠다. <Nature>에 기재된 논문에서는 고령자의 뇌에 자극을 줌으로써 워킹메모리가 급속히 개선되는 것이 보고되고 있다. 또 다른 연구팀은 유사한 전기자극법을 써서 피험자의 워킹메모리의 개선에 16년으로 성공하고 있다.

<이 분야의 연구를 진행하고 있는 중이다.> 라고 독일 게오르그 아우구스트(Georg-August-

Universität Göttingen)대학 괴팅겐(Göttingen)의 의료센터에서 임상신경생리학 교수인 월타 파우르수(Walter Paulus)은 말한다. 파우르수는 16년의 논문 공저자의 한 사람이다.

<임상신경생리학자로서 당연하지만 신경질환에 유효한 치료법의 확립을 목표로 하고 있다. 그리고 이런 연구에는 대개 비교가 어려운 것이다. 전극의 수와 크기, 위치, 자극을 주는 시간과 강도, 피험자의 상태에 더해서 니코틴이나 카페인 섭취력(攝取歷) 등 달리도 여러 가지 매개변수를 통일할 필요가 있다.>

 

자기자극의 강도

유사한 연구끼리 비교하는 것은 용이한 일은 아니지만 파우루스가 조장하는 것에 대하여 보스는 자기를 쓴 자신들의 수법이 다른 연구에서 사용한 수법과 비교하여 뇌에 자극을 줄 가능성이 높다고 강조하고 있다.

<Nature에 게재된 연구에서는 경두개교류전류자극(經頭蓋交流電流刺激), 통칭 ‘tACS’가 이용되었다. 그러나 이 방법은 실제로 충분한 강도의 전기가 뇌에 들어가는지에 대해서는 크게 의론되고 있다.>고 보스는 지적한다. <최근의 어느 논문에서는 ‘tACS’의 치료효과라 할 수 있는 것은 실제에는 간접적인 것으로 자극은 뇌에 전혀 영향을 주지 못하고 대신 신체의 말초신경에 변화를 가져온다고 한다.>

<곧 이런 자극의 효과는 졸리는 사람에게 한 잔의 커피를 마시게 하는 것과 같아서 인지능력을 다스리는 뇌의 특정한 네트워크에 직접 영향을 끼치는 것은 아닐 가능성이 있다. 신체의 제어를 다스리는 뇌의 영역을 자극하는 수법으로서 이미 이용되고 있다. 그러므로 뇌에 전기 자극을 주면 손을 회전시킬 수도 가능하다.>

 

기억력 개선보다 안정적으로 지속적

그리고 또 새로운 이 연구 분야에서는 경과만이 중요한 것은 아니다. 보스의 연구에서 신뢰성을 의문시하는 사람은 샘플의 크기가 작다는 점을 지적할 것이다.

<충분한 인원수로 테스트하였는가 하는 것은 언제나 초점이 된다. 그래도 나는 비교적 소수의 샘플에 종종 주목하고 있다. 관찰할 수 있는 변화가 매우 명확하고 피험자 사이에 보이는 경향에 꽤 일관성이 있기 때문이다.>

피험자가 16명이거나 1,600명이거나 이번의 자기자극법으로 기억력을 증강시키는 효과가 있음을 보스의 연구팀은 확신하고 있다. 임장현장에 도입될 정도로 극적인 효과를 기대할 수 있는지 판단하는 것은 성급하지만 노스웨스턴대학 팀은 전향적이다.

<지금 실험하고 싶다고 생각하는 주 주제는 기억력의 개선을 보다 안정적으로 지속성이 있는 것으로 할 수 있는가.>라고 보스는 말한다. <거기서 자극을 보다 장기에 걸쳐 주는 실험을 예정하고 있다. 구체적으로는 수 주간 연속해서 자극을 주는 것을 검토하고 있고 피험자의 기억력이 개선된 상태가 보다 오래 지속할 수 있는가 검증하는 것이다.>

글=LEO BEAR-MCGUINNESS(마이니치신문 2019.8.1.)

출처=https://wired.jp › brain-magnets-memory-loss