심각한 뇌졸중 환자에게 척수를 자극하는 신경공학을 적용하면 환자가 손과 팔을 상당히 자유롭게 쓸 수 있다는 새로운 연구 결과가 나왔다.
미국 피츠버그대·카네기멜론대 공동 연구팀은 척수의 전기자극을 이용하면 중등도 내지 중증의 뇌졸중에서 살아남은 환자의 팔과 손의 운동력을 회복하는 데 큰 도움이 되는 것으로 나타났다고 밝혔다.
연구팀은 스파게티 가닥과 비슷한 얇은 금속 전극쌍을 뇌졸중 환자의 목을 따라 이식했다. 그 결과 심각한 뇌졸중 환자가 발병 후 몇 년 만에 주먹을 쥐었다 펴고 팔을 머리 위로 들어올리거나 포크와 나이프로 스테이크를 자를 수 있었다. 연구의 공동 저자인 피츠버그대 마르코 카포그로쏘 조교수(신경수술)는 “신경공학을 이용하면 뇌졸중 환자가 빠른 시간 안에 손과 팔을 움직일 수 있어 일상 활동의 수행에 큰 도움을 받을 수 있다”고 말했다.
신경공학의 임상 적용은 아직 초기 단계이지만 앞으로 뇌졸중 환자의 신체 자율성 회복에 상당히 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 전 세계적으로 25세 이상 성인 4명 중 한 명꼴이 평생에 걸쳐 뇌졸중을 경험할 수 있으며 그 가운데 약 75%는 팔과 손의 장애로 글쓰기, 식사, 옷 입기 등 간단한 일상활동도 제대로 못한다. 뇌졸중을 일으킨 뒤 약 6개월 후 시작되는 만성 뇌졸중 단계에서 신체 마비를 효과적으로 치료하는 뾰족한 방법은 아직 없다.
연구팀이 개발한 신경공학 요법은 척수 내부에 전기 펄스를 전달해 신경세포를 활성화한다. 이는 지속적인 통증 치료와 척수 손상 후 다리 움직임의 회복에 이미 활용되고 있다. 하지만 손과 팔을 제어하는 신경신호는 다루기가 썩 쉽지 않다. 앞서 연구팀은 원숭이를 대상으로 척수 자극 신경공학 요법을 실험했다.
이 연구 결과(Epidural stimulation of the cervical spinal cord for post-stroke upper-limb paresis)는 국제학술지 ≪네이처 메디슨(Nature Medicine)≫에 실렸고 미국과학진흥회 포털 ‘유레카 얼럿’이 소개했다.