전기자극 줘 기억력 끌어올린다 A BRAIN-BOOSTING PROSTHESIS MOVES FROM RATS TO HUMANS

전기자극 줘 기억력 끌어올린다

A BRAIN-BOOSTING PROSTHESIS MOVES FROM RATS TO HUMANS

美연구진, 뇌에 이식한 전극으로 신경세포 자극

기억력 37% 향상돼…기억개선기기 개발 청신호

  미국 연구진이 전기 자극을 이용해 기억력을 향상시키는 데 성공했다. 

미국 웨이크포리스트침례병원과 미국 서던캘리포니아대 공동 연구진은 뇌에 이식한 전극에 자극을 줘 기억력을 최대 37% 향상시키는 데 성공했다고 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 `뉴럴 엔지니어링` 최신호에 게재됐다. 

An algorithm tailored to individual brain activity shows it can boost memory with electrical zaps.

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A BRAIN-BOOSTING PROSTHESIS MOVES FROM RATS TO HUMANS

https://www.wired.com/story/hippocampal-neural-prosthetic

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https://www.nature.com/articles/d41586-018-03864-4

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연구진은 뇌전증 치료를 위해 뇌 속에 전극을 이식한 환자를 대상으로 `일화적 기억`을 증진시키는 실험을 진행했다.

일화적 기억이란 어디에 차를 주차했는지, 전날 저녁 먹은 식사 메뉴는 무엇이었는지 등 짧은 시간의 기억을 의미한다. 연구진은 기억력 향상에 도움이 되는 정확한 위치에 전기 자극을 주기 위해 뇌 해마를 집중 연구했다. 뇌 가운데 위치한 해마는 기억·공간 능력, 감정적인 행동을 조절한다. 해마는 CA3와 CA1이라는 부분으로 세분화된다. 뇌가 새로운 정보를 해마에 저장할 때 먼저 CA3 지역에 있는 신경세포(뉴런)가 발화된다. 이어 CA1이 발화되면서 기억 입출력 과정이 일어난다. 이 같은 해마 신경세포 발화가 기억력과 관련 있는데 이 발화 패턴이 잘못되면 기억을 저장하거나 꺼내는 데 문제가 생긴다. 이와 관련해 연구진은 정확한 전기 자극을 유도하기 위해 수학적 기법을 활용해 정상적인 뇌의 CA3와 CA1에서 발생하는 뉴런의 발화 패턴을 분석한 뒤 기억력 테스트 대상 환자에게 입력했다. 이후 실험 참가자들은 컬러블록과 같은 단순 이미지를 본 뒤 일정 시간이 흐른 후 4~5개 그림 중 처음 봤던 그림을 고르는 기억력 테스트를 진행했다. 실험 결과 전기 자극을 준 실험 참가자들은 그러지 않은 참가자와 비교했을 때 기억력이 37% 높아진 것으로 조사됐다. 복잡한 그림을 보고 75분이 지난 뒤 진행한 장기 기억력 테스트에서도 전기 자극을 받은 참가자들의 기억력이 35% 향상된 것으로 나타났다.

연구를 이끈 로버트 햄슨 웨이크포리스트침례병원 교수는 "뇌에서 발생하는 뇌파 패턴을 환자에게 직접 입력해 기억력을 향상시킨 첫 보고"라며 "기억력을 향상시킬 수 있는 기기 개발에 중요한 첫걸음을 뗐다"고 평가했다. 

연구진은 지난해 쥐 실험을 통해 가능성을 확인한 뒤 임상을 진행했다. 과거 뇌를 자극해 기억력을 향상시켰다는 보고는 여럿 있었지만 신경세포 발화 패턴을 유도한 것은 이번이 처음이다. 보다 정교한 방식으로 기억력을 향상시킬 수 있는 기반이 마련된 셈이다. 

[원호섭 기자] 매일경제

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