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뇌전증 심부뇌자극, 18분 만에 뇌 연결성 변화 포착
알파경제
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미국 메이요클리닉 연구진은 약물저항성 국소 뇌전증 성인 환자 9명을 대상으로 시상 전핵(ANT) 자극에 따른 뇌 네트워크 변화를 분석한 결과 이같이 확인했다고 밝혔다.
연구 결과는 국제학술지 '아이사이언스(iScience)'에 발표됐다.
시상 전핵 DBS는 약물저항성 뇌전증 환자의 발작 빈도를 줄이는 치료법이지만, 적절한 자극 설정을 찾는 데 수개월에서 수년이 걸릴 수 있다는 한계가 있다.
연구진은 두개강 내 뇌파검사를 받고 있던 환자들에게 18분 동안 시상 전핵을 자극하고, 자극 전후 뇌 영역 사이의 연결성이 어떻게 달라지는지 조사했다. 특히 일정한 간격으로 자극하는 기존의 고주파 주기적 방식과 자극 간격을 변화시킨 비주기적 방식을 비교했다.
분석 결과 짧은 시간의 자극만으로도 시상 전핵과 전대상피질, 상전두피질을 잇는 뇌 연결성에 변화가 나타났다.
이러한 변화는 자극에 대한 뇌 반응의 초기 150밀리초 구간에서 특히 뚜렷했다.
비주기적 자극은 기존 주기적 자극보다 일부 초기 뇌 반응을 더 크게 변화시켰으며, 서로 다른 자극 패턴이 뇌 네트워크에 다른 방식으로 작용할 가능성도 확인됐다.
연구진은 이처럼 빠르게 측정되는 뇌 연결성 변화가 향후 환자에게 적합한 DBS 자극 조건을 선택하는 바이오마커로 활용될 가능성이 있다고 설명했다.
현재는 자극 설정을 변경한 뒤 실제 발작이 줄어드는지 장기간 관찰해야 하지만, 객관적인 뇌 신호를 이용하면 치료 조정 시간을 단축할 수 있다는 것이다.
다만 이번 연구에서는 18분 후 나타난 뇌 연결성 변화가 실제 장기적인 발작 감소를 예측하는지는 확인하지 않았다.
또한 연구 대상이 9명에 불과해 임상 적용을 위해서는 더 많은 환자를 대상으로 한 전향적 검증이 필요하다.
연구진은 향후 이러한 뇌 반응과 장기적인 발작 감소 사이의 관계를 규명하고, 궁극적으로는 보다 비침습적인 방법으로 치료 반응을 측정하는 기술을 개발할 계획이다.