"초음파로 원숭이 행동 제어 성공..뇌장애 초음파치료 가능성"

"초음파로 원숭이 행동 제어 성공..뇌장애 초음파치료 가능성"

이주영 입력 2020.05.21. 08:00

 

미국 연구팀이 마카크 원숭이의 뇌 특정 부위를 초음파로 자극, 의사결정을 제어하는 데 성공했다.

 

연구팀은 뇌 전두엽에서 눈의 움직임을 제어하는 '전두안운동야'(Frontal Eye Fields) 부위를 초음파로 자극하는 방법으로 원숭이가 특정 방향의 표적을 바라보도록 제어하는 데 성공했다.

 

미국 유타대 연구팀 "3년 내 우울증 초음파치료 임상시험 계획"

 

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 미국 연구팀이 마카크 원숭이의 뇌 특정 부위를 초음파로 자극, 의사결정을 제어하는 데 성공했다. 이 결과는 중독·결정장애 같은 뇌장애 연구와 치료에 활용될 것으로 기대된다.

 

미국 유타대 잰 쿠바네크 교수팀은 21일 과학저널 '사이언스 어드밴시스'(Science Advances)에서 비침습적인 방법으로 마카크 원숭이의 시각 관련 뇌부위를 초음파로 자극, 눈의 움직임을 제어할 수 있음을 확인했다고 밝혔다.

초음파로 뇌 특정 부위를 자극하는 모습 [University of Utah College of Engineering Jan Kubanek 제공. 재판매 및 DB 금지]

 

쿠바네크 교수는 "이 결과는 초음파가 (뇌 자극만으로) 행동에 영향을 미칠 정도로 강력한 효과를 낼 수 있음을 보여준다"며 "이를 결정장애 치료나 손 떨림 증상 완화 등에 이용할 수 있을 것"이라고 말했다.

 

연구팀은 이 연구에서 마카크 원숭이 두 마리를 이용해 선택 행동 연구에 널리 사용되는 실험을 했다.

 

원숭이에 컴퓨터 화면 중앙의 표적을 보게 하고 화면 오른쪽과 왼쪽에 표적이 번갈아 나타나게 한 뒤 눈의 움직임을 관찰한다. 원숭이는 일반적으로 먼저 나타나는 표적을 보게 된다.

 

연구팀은 뇌 전두엽에서 눈의 움직임을 제어하는 '전두안운동야'(Frontal Eye Fields) 부위를 초음파로 자극하는 방법으로 원숭이가 특정 방향의 표적을 바라보도록 제어하는 데 성공했다.

 

초음파로 왼쪽 FEF를 자극하면 원숭이는 표적이 나타나는 순서와 관계없이 화면 오른쪽에 나타나는 표적을 보고, 오른쪽 FEF를 자극하면 왼쪽 화면의 표적을 본다.

 

연구팀은 초음파가 신경막을 진동시켜 신경세포를 활성화하고, 활성화된 신경세포가 관여하는 행동에 영향을 미치는 것으로 보고 있다.

 

저널은 이에 대해 "연구진이 보상과 관계없이 (초음파 자극으로) 원숭이의 선택을 제어했다는 것은 이 기술이 중독, 폭식, 충동행동 같은 결정 장애 연구에 활용될 가능성을 시사한다"고 평가했다.

 

연구팀은 이 연구결과를 사람 뇌장애 치료에 적용할 계획이다.

 

쿠바네크 교수는 "뇌장애는 여러 가지 약을 섞어 투여하는 대신 표적화된 맞춤 치료법으로 치료해야 한다"며 "이를 위해서는 문제의 원인을 해결할 수 있는 비침습적이고 정확하며 개인화된 맞춤 치료법이 필요하다"고 말했다.

 

그는 "이 치료법을 환자에게 적용하기 위한 프로토타입 장치를 이미 제작했다"며 "3년 안에 심한 우울증 환자를 대상으로 첫 임상시험을 시작할 계획"이라고 덧붙였다.

 

scitech@yna.co.kr