초소형 코일로 뇌 자극하는 기술 개발

DGIST 김소희 교수 연구팀
뇌조직 손상없이 치료 가능

DGIST(대구경북과학기술원·총장 이건우)의 김소희 로봇및기계전자공학과 교수(사진) 연구팀이 체내에 이식할 수 있을 정도로 작은 코일을 사용해 뇌 정밀 자극이 가능한 기술을 개발했다고 4일 발표했다.

뇌를 자극하는 기술은 파킨슨병 치료, 뇌졸중 재활 치료 등에 사용된다. 이 기술은 새끼손가락 손톱 절반 크기의 초소형 코일(3.5㎜)을 뇌 표면에 올려둔 상태에서 특정 부위만 자극할 수 있는 새로운 방식이다. 기존의 경두개자기자극(TMS)처럼 큰 장치가 필요하지 않고, 열 발생을 일정 수준 이하로 억제해 활용하면 뇌 조직이 손상될 우려도 없다고 연구팀은 설명했다.

기존에 뇌를 자극하는 방법으로는 뇌에 미세한 전류를 흘려보내는 방식이 가장 많이 활용되고 있다. 김 교수에 따르면 이 방식은 전극을 직접 뇌에 삽입해야 해 뇌 조직 손상이 우려되고, 장기적으로는 전극 주변에 염증이 생겨 자극 효과가 떨어지는 문제가 있다.

비접촉식으로 자기장을 이용하는 뇌 자극 방식도 있는데, 대표 사례인 TMS는 현재 임상적으로 우울증 치료 등에 사용된다.

TMS는 10~20㎝의 커다란 자석을 머리 위에 놓은 뒤 강력한 자기장을 만들어 뇌세포를 자극한다. 이 방식은 머리 전체를 자극해 정밀도가 낮고 두통과 어지러움 같은 부작용이 발생할 가능성이 있다.

김 교수는 “밀리미터 크기의 코일을 사용해 국소 부위에만 뇌 조직 손상 없이 뇌를 정밀하게 자극할 수 있다”며 “TMS 치료 시 병원을 주기적으로 방문하고 매번 코일과 자극 파라미터 설정을 위한 보정 작업이 필요하다는 단점을 극복할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

대구=오경묵 기자 okmook@hankyung.com