손 떨림 증세가 대표적인 파킨슨병은 시간이 갈수록 악화되는 퇴행성 질환이어서 걷거나, 물건을 집거나, 말하는 능력을 서서히 손상시킨다. 이 병은 진단하는데 1년 이상 걸릴 수 있다. 또 시간이 지날수록 환자가 치료받을 수 있는지 평가하는 데 더 오랜 시간이 걸릴 수 있다.
파킨슨병 여부를 알기 위해 자기공명영상(MRI)으로 뇌를 검사하는 경우가 가장 많다. 환자의 뇌에서 일어나는 생물학적 변화의 일부만 잡아낼 수 있어 이런 방식이 정밀도가 많이 떨어진다는 것이 전문가들의 불만이었다. 전문의는 환자의 병력을 듣고 신경학적 검사를 보조적 진단법으로 활용하는 경우가 대부분이다.
히브리대 연구진은 이런 한계를 해소하기 위해 ‘정량적 MRI(qMRI)’를 활용해 파킨슨병이 발병하면 손실이 발생하는 뇌 부위 촬영에 성공했다. 파킨슨병은 중뇌의 흑질부에서 신경전달물질인 도파민을 분비하는 신경세포가 소실되면서 발생한다. 중뇌 흑질부에서 도파민을 분비하는 뇌부위가 선조체(striatum)다. 파킨슨병이 진행되면 선조체는 빠르게 악화된다. 선조체는 뇌 한복판에 위치하기 때문에 과거에는 환자가 사망한 뒤에나 검사가 가능했다.
연구진은 서로 다른 조명을 사용해 같은 부위를 연속 촬영하고 비교를 통해 재구성하는 ‘다중매개변수 qMRI’ 기술을 활용하면 선조체의 조직 구조 변화를 감지해낼 수 있다는 것을 발견했다.
연구 책임자인 아비브 메저 히브리대 교수(뇌과학)는 “측정을 하지 않으면 무엇이 정상이고 무엇이 비정상적인 뇌 구조인지, 병이 진행되는 동안 무엇이 변하고 있는지를 알 수 없다”면서 파킨슨 병의 직격탄을 맞는 선조체 측정을 통해 파킨슨병의 유무와 진행 정도를 파악할 수 있게 됐다고 설명했다. 그는 “우리가 발견한 것은 빙산의 일각”이라며 이 기술을 활용해 관찰하지 못했던 뇌 깊숙한 곳의 변화를 알아내는 것도 가능해졌다고 말했다. 그는 3~5년 뒤에는 임상에서 파킨슨병 진단에 이 기술이 사용될 수 있을 것으로 전망했다.
해당 논문은 다음 링크(https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm1971)에서 확인할 수 있다.