뇌 세포 기능 직접 측정해 치매 조기 진단 정확성 높여
<Medical Physics> 2월호 표지 그림 · 논문 게재

강동경희대학교병원 영상의학과 장건호, 류창우 교수팀이 뇌 세포 기능을 직접 측정할 수 있는 새로운 fMRI(기능적 자기공명영상) 기법을 개발했다. 이는 뇌 수술과 치매 조기 진단의 정확성을 높이는 등 신경 및 정신 질환 환자의 뇌 기능 분석에 유용하게 이용될 것으로 기대된다. 연구 결과는 <Medical Physics> 2013년 2월호에 게재됐으며, 촬영 영상은 표지 그림으로 선정됐다.

기존의 fMRI는 뇌세포 주변을 지나가는 혈액 내 산소량의 변화에 따라 뇌 기능을 측정했다. 그렇게 찍은 영상은 세포가 아닌, 세포 주변의 혈류 신호를 나타낸 것이기 때문에 뇌 세포 기능을 간접적으로 보여준다. 또한 넓은 영역에서 신호가 관찰돼 뇌 세포의 기능을 정확히 해석할 수 없었다. 장건호 교수팀이 개발한 fMRI 기법은 세포 내에서 일어나는 양성자(수소)의 변화를 측정해 정확하게 뇌 세포 기능을 파악할 수 있다.

장건호 교수는 "세포 자체 신호를 측정할 수 있게 되면서 치매 진단을 좀 더 빨리 할 수 있게 됐다"고 설명했다. 치매를 초기에 진단해 치료를 시작하면 기억력이 떨어지는 속도를 늦출 수 있다.

 
장건호 교수팀은 정상인 18명을 대상으로 진행한 시각 자극 실험을 통해 뇌 세포 기능의 직접 측정이 가능함을 증명했다. 시각이 자극되면 시신경이 모여 있는 뇌 뒤쪽의 세포들은 많은 에너지를 소모하면서 주입된 정보를 분석한다. 이때 세포 내에 존재하는 양성자 양과 양성자의 자기공명학적 특성인 완화시간(Relaxation time, 변화에 반응하기까지 걸리는 시간) 값이 변화한다. 장건호 교수팀은 새로 개발한 fMRI 기법을 이용해 그 변화를 영상화했다.

장건호 교수팀은 보건복지부 산하 한국보건산업진흥원 지원 연구과제로 알츠하이머 치매 조기 진단을 위한 MRI 개발과 임상 적용을 연구하고 있다. 현재 기억력 테스트를 통해 치매 환자의 뇌 세포 기능을 측정하는 연구를 3년째 진행하고 있다.