보건타임즈 : 경도인지장애 환자 '뇌 자극 치료' 개인 맞춤 필요

강동우·여의도성모 임현국 교수 공동연구팀

경도인지 환자 대상 주요 인자와 성별에 따른 '경두개직류전기자극 치료 효과' 평가 분석

경두개직류전기자극 적용한 이후 '실행능력과 인지기능' 유의하게 개선

뇌 신경 망과 관련 '신경망 연결성 보상 작용' 증가, 기억력 점수 상승 유의 연관

논문, 국제학술지 'Scientific Reports'와 'Frontiers in psychiatry' 게재

[보건타임즈] 치매의 고위험 단계로 분류되는 경도인지장애 환자 개개인의 치매 위험인자를 고려한 경두개직류전기자극(tDCS, transcranial Direct Current Stimulation) 적용이 효과적이라는 연구 결과(논문보기 1, 2)가 나와 주목을 받고 있다.

이 연구는 맞춤형 뇌 자극 치료가 인지기능 저하 강도를 개선, 알츠하이머병의 보상성 기전에 관여하는 신경망의 연결성을 강화시키는 것을 확인한 것이다.

치매 발병의 가장 많은 원인을 차지하는 알츠하이머병은 아밀로이드 베타 단백질과 타우 단백질의 원인 병리로 발병하는 대표적인 신경퇴행성 질환이다.

경도인지장애 단계에선 명확한 효과를 가진 치료방법이 부재, 다양한 치료적 시도들이 이뤄지고 있다.

경두개직류전기자극 치료는 두피에 작은 전극을 부착, 아주 약한 전류를 흘려보내 뇌의 특정 부분을 자극하는 방법으로 좌측배외측전전두엽 위치에 전류를 가해 신경퇴행성 질환으로 발생한 신경망의 손상을 복구, 뇌세포의 성장과 연결을 돕는 뇌유래신경성장인자의 분비를 촉진하는 것으로 알려져 있다.

가톨릭대학교 서울성모병원 정신건강의학과 강동우 교수(사진 좌, 제1저자), 여의도성모병원 뇌건강센터 임현국 교수(우, 교신저자) 연구팀은 63명의 경도인지장애 환자를 대상으로 2주 동안 좌측 배외측전전두엽에 2mA의 미세한 전류를 가한 뒤, 개개인 치매 관련 주요 인자인 아밀로이드베타 단백질 침착 여부, 대표적인 산발성 알츠하이머병 고위험 대립유전자인 APOE4 보유 여부, 뇌유래 신경성장인자 관련 대립유전자 보유 여부(Val/Val, Val/Met 또는 Met/Met), 성별에 따라 치료 효과가 달라지는지를 평가했다.

연구팀은 연구 결과의 강도를 평가할 수 있는 베이지안 분석 방법을 적용, 개개인의 요인에 따른 인지기능의 변화를 평가했으며, 아밀로이드베타 단백질이 유의한 강도로 침착되지 않은 경우와 뇌유래신경성장인자의 생성을 줄이는 대립유전자를 보유하지 않은 경우(Val/Val) 경두개직류전기자극을 적용한 이후 실행능력과 인지기능이 유의하게 개선됨을 확인했다. (그림1)

또 경도인지장애 환자 중 알츠하이머병에 취약한 인자로 알려진 APOE4 보인자, 여성은 현저성 뇌 신경망(salience network)과 관련된 신경망 연결성이 보상 작용으로 증가, 해당 신경망의 변화가 기억력 점수의 상승과 유의한 연관성을 보였다. (그림2)

강동우 교수는 "알츠하이머병과 관련된 개개인의 위험인자를 고려함으로써 경두개직류전기자극에 좋은 치료 효과를 보일 수 있는 경도인지장애 그룹을 선별할 수 있다는 점에서 뇌 자극 치료의 정밀의학적 적용의 필요성을 확인할 수 있었다"고 말했다.

임현국 교수는 "작년에 선행 발표했던 개개인 인자의 미세 뇌 구조변화에 기반한 중요성을 확인함과 함께 경두개직류전기자극의 나은 치료효과를 매개하는 개개인의 인자의 뇌 기능적 변화에 기반한 근거를 확인했다는 점에서 경도인지장애 환자 대상 개인맞춤형 치료에 대한 생물학적 단서를 제공하고 있다"고 강조했다.

이 연구는 연구진이 한국연구재단의 우수신진연구를 통해 수행했다.

이번 연구를 상세하게 정리한 논문 2편은 '1) Effects of transcranial direct current stimulation on cognition in MCI with Alzheimer’s disease risk factors using Bayesian analysis, 2) Transcranial direct current stimulation and neuronal functional connectivity in MCI: role of individual factors associated to AD'이란 주제로 국제학술지 'cientific Reports'와 'Frontiers in psychiatry 최근호'에 게재됐다.