뇌질환 극복을 위한 뇌과학 기술 동향

미래 인간 수명 연장과 고령사회에 도달하면 인간의 신체적 한계로 뇌질환이 급격이 증가하게 될 것으로 예상된다. 고령사회에서 인간이 노년 기간을 건강하게 보내는 것은 중요한 사회적 문제이며 해결해야 할 숙제이다. 미래 직업 및 진로로 뇌과학은 크게 각광받을 것으로 예상된다. 뇌질환 극복을 위해 진행되고 있는 뇌과학 기술에 대해 알아보고자 한다. 

 

 

뇌질환에 대하여

노령화에 따른 뇌질환의 대표적인 질병은 치매이다. 치매는 아직 정확한 발병 원인을 알지 못하며 이 때문에 근본적인 치료제가 개발되지 않았다. 치매는 노화나 질병 등으로 뇌의 기능이 퇴화하는 것으로 퇴행성 신경계 뇌질환이다. 유사한 것으로 알츠하이머병과 파킨슨병이 있다. 의학적으로는 이 두 뇌질환은 치매에 속한다고 한다. 

알츠하이머병은 인지장애가 먼저 발병한 후 차츰 운동장애가 동반되어 거동이 어렵게 되면서 일상생활이 불가능하게 되는 병이다. 파킨슨병은 운동장애가 먼저 나타난 후 인지장애로 발전하는 뇌질환이다. 그 외에도 우울증, 자폐증, 조현병 등이 뇌질환에 속한다.

 

중앙치매센터에서 발간한 자료에 따르면 우리나라 치매환자 수는 2019년 기준 약 79만 명이고, 향후 10년 안에 303만 명으로 증가할 것으로 보인다. 2050년에는 전체 인구수에 약 1/16명이 뇌질환을 앓게 되고 65세 이상 노인 인구 약 1,900만 명 중 약 317만 명이 치매환자가 될 것으로 전망되고 있다. 

뇌질환은 환자 본인뿐만 아니라 가족의 고통과 경제적 부담이 큰 병이다. 국가적으로도 의료비 지출, 경제적 비용, 사회적 비용이 많이 소요된다. 특히 치매는 발병 후 정상 수준으로 호전될 가능성이 거의 없는 비가역성 질환으로 알려진 무서운 병이다. 

 

고령화에 따른 뇌질환 극복을 위한 뇌과학 기술(@pexels)

 

뇌과학 기술

- 뇌 기능 규명을 위한 뇌지도 제작과 뇌 시뮬레이션

뇌질환에 대한 근본적인 원인을 찾지 못하고 있어 근본적인 치료법 또는 치료제를 찾기 위해서는 먼저 뇌의 기능을 정확히 알아야 할 필요가 있다. 따라서 뇌의 기능 규명과 관련하여 뇌지도 제작, 뇌 시뮬레이션 기술이 개발되고 있다.

뇌지도란 뇌 속에 있는 신경세포들의 연결을 시각화한 것으로 뇌 설계도라고 할 수 있다. 뇌지도를 커넥톰(Connectome)이라고 불리기도 한다. 또한 뇌 시뮬레이션은 뇌 전체의 신경망과 신경세포에 대한 정보를 얻고 이를 가상 재현(시뮬레이션)할 수 있다면 뇌의 반응과 작동을 시현하고 이를 통해 뇌의 기능과 작동에 대해 보다 이해할 수 있으며 각종 뇌질환의 원인을 파악하는데 유용한 툴이 될 수 있다. 

 

- 뇌질환 치료를 위한 뇌과학

뇌과학의 연구와 지식의 발전을 통해 뇌질환 치료제를 개발하고 뇌질환 진단기를 개발할 수 있다. 인류는 아직까지 뇌질환의 직접적인 치료법과 치료제를 개발하기 못하였고, 다만 뇌질환 발병 후 뇌의 인지기능 저하를 지연시키고 인지기능의 개선을 이끌어내는 인지개선제 수준에 머무르고 있다. 

뇌질환의 진단은 설문에 의한 것, 인지기능 검사, 전문가 상담 등을 통해 이루어지며, 뇌 자기공명영상(MRI)을 촬영 후에 뇌영상 분석을 통해 치매 환자의 뇌와 비교하여 이상점을 찾고 뇌질환 진단을 내리기도 한다. 

노령화에 의한 뇌질환의 경우 단기간에 발병 및 심화되는 것이 아니고 장기간에 걸쳐 발현된다. 또한 사람 간 발현 시기와 진행 속도, 발병의 정도 등에 편차가 크다고 한다. 해당 질환을 앓고 있는 다수의 환자에 대한 다양한 정보와 뇌 관련 데이터, 장기간의 추적연구가 필요하다. 일정기준의 뇌조직, 뇌척수액, 혈액, 뇌 영상 등의 샘플과 데이터 확보도 뇌과학에 중요한 요소이다. 

뇌조직이나 신경세포를 재생할 수 있는 줄기세포 기술이 뇌질환 치료 방법으로 시도되고 있다. 

 

- 뇌의 기억 저장 기술

뇌의 기능 중 주요한 기능인 기억 기능을 보완하고 잃어 버린 기억을 회복하기 위해 인간 뇌의 기억을 저장하는 기술이 개발되고 있다. 뇌에 이식된 칩으로 기억을 저장하거나 이를 외부로 전송하여 별도로 저장 후 필요시 다시 뇌에 저장하는 기술이 개발되고 있는 것이다. 

 

뇌질환의 치료 방법

치매, 알츠하이머, 파킨슨병과 같은 뇌질환에 대한 뚜렷한, 획기적인 치료 방법을 아직 찾지 못하였다. 치매 등의 뇌질환은 조기에 발견하여 인지기능 개선, 뇌 활동 향상 등의 치료를 하고 지속적인 예방과 관리를 하는 방법이 최선의 것이다. 그리고 뇌과학, 생물학, 생화학, 약학, 행동발달 등의 영역에서 꾸준한 약물치료나 수술치료 등의 방법을 찾아 나가는 것이 필요한 시점이다.