인공적으로 다양한 감각 생성…만성통증·뇌질환 등 새로운 치료법 열릴 전망

▲ 가톨릭대 인천성모병원 핵의학과 정용안 교수가 뇌에 초음파 자극을 주고 있다.

국내 연구팀이 세계 처음으로 외부 자극 없이 초음파를 뇌에 쏴 손 같은 특정 신체 부위에 촉감을 느끼게 할 수 있다는 사실을 확인했다.

가톨릭의대 정용안 교수(인천성모병원 핵의학과)팀과 하버드대학교 브링엄여성병원 영상의학과 이원혜·유승식 교수팀이 인체에 무해한 250Khz의 저강도 집중 초음파(FUS·Focused ultrasound)를 감각을 담당하는 뇌의 특정 부위에 준 결과 손에서 저림, 가려움 같은 촉감이 확인했다.

연구팀은 평균 29.4세의 건강한 여성 4명과 남성 8명 등 총 12명을 대상으로 시험을 진행했다.

연구팀은 "피검자들에게서 기능성자기공명영상(fMRI)을 이용해 손에 대한 촉감자극의 고해상도뇌지도(brain mapping)를 만든 후, 해당 뇌 영역에 10분씩 저강도 집중 초음파를 쪼여준 결과 피험자들이 손에 다양한 촉감을 느꼈다고 답했다"고 설명했다.

또 "피검자들은 손의 저림, 손의 움직임을 느끼는 역동감, 손에 무거운 물건을 든 것 같은 느낌, 손의 가려움 등 총 9가지의 다양한 촉감을 느꼈다"고 했다.

정용안 교수는 "이 기술이 상용화 되면 치료가 힘든 만성통증이나 복합통증증후군 같은 질환을 치료하는데 도움이 될 것"이라며 "뇌 문제로 발생하는 파킨슨병 같은 신경과적 질환과 우울증 같은 정신과적 질환의 새로운 치료법이 될 수도 있다"고 설명했다.

또 "컴퓨터의 기능 중 촉각, 운동감 등을 느끼게 하는 햅틱(Haptic) 기술 발전에도 일조할 것"이라며 "4D 영화관에서 좌석이 움직이고 향기와 바람이 나와서 실제로 영화 속에 있는 것처럼 느끼는 것이 더 실제처럼 구현될 수 있다"고 기대했다.

한 논문을 세계적인 학술지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 온라인판 3월 4일자에 게재했다.

이번에 게재한 논문의 제목은 '인체 1차 체감각 피질의 집중 초음파 자극(Image-Guided Transcranial Focused Ultrasound Stimulates Human Primary Somatosensory Cortex)'이다.

이번 연구는 미래창조과학부 글로벌프론티어사업을 통해 추진 중인 실감교류인체감응솔루션연구단(CHIC)의 과제 중 하나로 진행됐다.

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