전기 자극으로 기억력을 향상시킨다 ?

 오늘날 알츠하이머병이나 뇌졸증, 기타 여러가지 문제로 뇌의 기능의 장애를 겪는 환자의 숫자는 급격히 증가하고 있습니다. 따라서 이를 치료하기 위한 연구도 활발히 진행 중인데 아직까지는 획기적으로 기억력을 포함한 뇌의 기능을 이전 처럼 되돌릴 수 있는 연구 결과는 없는 상태입니다. 

 그런데 노스웨스트 대학의 연구자들이 뇌의 기능을 완전히 되돌리는 것은 아니지만 기억력을 향상시킬 수 있는 비수술적 방법을 저널 사이언스에 발표했습니다. 이들은 뇌밖에서 전기 자극 - Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) - 을 가해서 기억력을 향상시키는데 성공했다고 합니다.

(경두개 자기 자극을 시행받고 있는 피험자  New research indicates that stimulating a particular region in the brain via non-invasive delivery of electrical current using magnetic pulses, called Transcranial Magnetic Stimulation, improves memory.

Credit: Image from video courtesy of Northwestern University) 

 경두개 자기 자극 (TMS : transcranial magnetic stimulation) 을 이용한 연구는 뇌과학 분야에서 활발하게 진행 중인데 인간의 뇌를 서로 연결하는 연구를 이전에 소개드린 바 있습니다. (  http://jjy0501.blogspot.kr/2013/08/first-human-brain-to-brain-interface.html​ 참조) 이것도 꽤 신기한 연구인데 이번에는 노스웨스트 의과 대학의 조엘 보스 ( Joel Voss, assistant professor of medical social sciences at Northwestern University Feinberg School of Medicine​) 와 그의 동료들이 21 세에서 40 세 사이 건강한 피험자 16 명을 대상으로 한 실험에서 경두개 자기 자극으로 뇌의 기억력을 높였다고 보고했습니다. 

 기억을 관장하는 뇌의 주요 부위인 해마 (hippocampus) 는 TMS 로 자극하기에는 뇌의 너무 깊숙한 곳에 존재합니다. 따라서 연구팀은 MRI 를 통해서 피험자의 해마와 밀접한 연관이 있는 뇌의 표면 부위를 찾아냈습니다. 자기장이 통과해서 뇌에 영향을 줄 수 있는 위치는 두개골에서 수 센티미터 이내이기 때문입니다. 이렇게 적절한 위치를 찾은 후 피험자들은 5일 연속으로 20 분 정도 TMS 를 시행받았습니다. 

 TMS 시행 전후로 기억력 테스트 (주로 사진과 이름을 매칭시키는 방식) 를 받은 피험자들은 24 시간이 지난 후에도 다시 테스트를 받았는데 여기서 분명한 기억력 향상을 확인할 수 있었다고 합니다. 그 후 적어도 일주일 이상 지난 후 연구팀은 위약 (placebo) 테스트를 진행했는데 이번에는 이전과 똑같지만 사실은 TMS 를 시행하지 않은 상태에서 연구를 진행했다고 합니다. (피험자는 모르는 상황) 그 결과는 기억력 향상을 확인할 수 없다는 것이었습니다. 

(비디오 보기 :  http://vimeo.com/104631459​ )

 연구팀은 이를 오케스트라의 지휘자에 빗대 뇌의 각 부위가 더 조화롭게 작동할 수 있기 때문인 것 같다고 설명했습니다. 물론 소규모 테스트에서는 효과가 있는 것 같다가 실제 환자에서는 별로 효과가 없다든지 대규모 임상실험에서는 효과가 제대로 입증되지 않은 연구들도 많기 때문에 더 많은 연구가 필요할 것입니다. 연구의 리더인 보스 교수는 앞으로 초기 기억력 장애 환자를 대상으로 한 임상 테스트를 진행할 계획이라고 합니다.  

 아무튼 만약 효과가 진짜 있다고 하면 한국에서는 본래 목적과는 달리 수험생들이 널리 사용하게 되지 않을까 하는 생각이 드는 소식이었습니다. 매일 같이 머리에 자극을 가하는 학생들의 모습을 상상을 하면 아무래도 저만의 망상으로 끝났으면 좋겠다는 생각입니다. 

 참고 

Journal Reference:

1. J. X. Wang, L. M. Rogers, E. Z. Gross, A. J. Ryals, M. E. Dokucu, K. L. Brandstatt, M. S. Hermiller, J. L. Voss. Targeted enhancement of cortical-hippocampal brain networks and associative memory. Science, 2014; 345 (6200): 1054 DOI: 10.1126/science.1252900

http://medicalxpress.com/news/2014-08-transcranial-magnetic-brain-boosts-memory.html​

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/08/140828142742.htm

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