국내 연구진이 암보다 위험한 치매 발병을 예방하기 위한 조기 진단 기술을 개발했습니다. 요즘 암에 걸리는 것보다 치매에 거릴까 더 걱정하는 분이 많은 것 같습니다. 치매는 초기에 발견하면 발병속도를 늦출 수 있다고 하니 초기에 알아내는 것이 무엇보다 중요하다 할 것입니다. 치매 발병을 조기에 진단할수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다고 하니 빨리 상용화되어 치매 발병에 관한 걱정이 줄어들었으면 좋겠습니다. 그럼 어떤 방식으로 치매 발병을 조기 진단할 수 있는지 관련 내용을 알아보겠습니다.
EEG를 활용한 ERP 측정 연구
한국한의학연구원은 디지털임상연구부 김재욱 박사연구팀이 치매 전단계인 경도인지장애(MCI)의 조기 진단을 위한 새로운 바이오마커를 발견했다고 발표했습니다. 조기 진단은 인지장애를 효과적으로 치료하는 데 매우 중요합니다. 이 연구는 관련 진단 도구 및 기술의 향상과 함께 한의학 디지털 헬스 기술의 개발로 이어질 것으로 기대됩니다.
연구팀은 481명의 경도인지장애 환자와 1,043명의 정상 인지 기능 그룹을 대상으로 EEG(전두엽 2 채널 뇌파검사)를 사용하여 청각 자극에 대한 선택적 주의 ERP(특정 사건과 관련된 뇌 반응)를 측정했습니다. ERP(사건 관련 전위)는 특정 자극이나 사건에 대한 뇌의 전기적 반응을 측정하는 기술입니다. ERP는 뇌파(EEG) 데이터를 분석하여 자극에 대한 뇌의 인지적 반응을 시간적으로 추적할 수 있게 합니다. 이는 감각 처리, 주의, 기억, 언어 등의 다양한 인지 과정을 연구하는 데 유용하며, 특히 치매와 같은 인지 장애의 조기 진단 및 평가에 중요한 도구로 사용됩니다. 선택적 주의를 측정하기 위해 5분 동안 무작위로 256개의 표준 자극과 64개의 목표 자극을 제공하여 신호 대 잡음 비율을 높였습니다. 피험자는 표준 자극에서는 가만히 있고 목표 자극에서는 버튼을 누르는 과제를 수행했습니다.
MCI 환자의 뇌 반응
변동성 연구팀은 반복적인 청각 자극에 대한 평균 뇌 전위의 최대 크기나 반응 시간만을 비교한 이전 연구보다 한 걸음 더 나아가 각 ERP 사이의 변동성에 주목했습니다. MCI 환자에게 반복적으로 청각 자극을 제공하고 뇌 반응을 측정했을 때, 건강한 사람들보다 변동성이 더 큰 것을 발견했습니다. MCI 환자는 동일 연령대의 건강한 사람들에 비해 뇌 반응 변동성이 약 12%에서 18% 증가했습니다. 감각 정보를 인식하는 초기 뇌 반응(자극 후 0.2초)에서는 변동성이 약 12% 증가했으며, 감각 정보의 차이를 선택적으로 인식하고 평가하는 뇌 반응(자극 후 0.3초)에서는 진폭 변동성이 약 18% 증가했습니다. 이는 MCI 환자 그룹의 신경 처리 과정이 다소 불안정하며, 집중 지속 시간이 상대적으로 짧고 비효율적임을 의미합니다.
미래 전망 및 기대
연구팀은 기존 ERP 지수나 신경심리학적 검사 결과와 ERP 변동성 지수를 통합하면 경도인지장애 환자를 식별하는 능력이 향상될 것으로 예측합니다. 김재욱 박사는 “기존의 신경심리학적 검사는 인지장애의 최종 결과만을 평가할 수 있는 한계가 있지만, ERP 측정은 전체 뇌 인지 과정을 정밀하게 평가할 수 있다”며, “ERP 측정은 보다 체계적이고 정밀한 치매 조기 선별을 가능하게 한다”고 말했습니다. 또한, “모델 개발의 목표는 간단한 밴드형 EEG 장비를 공공 보건소와 한의원 등 1차 의료기관에 배포하여 건강한 노화 사회를 이끌기를 희망한다”라고 덧붙였습니다.