뇌-척수 인터페이스(BSI) 개발로 사지마비 회복 희망이 보인다
스위스 로잔 연방 공과대학교(The Ecole polytechnique federale de Lausanne)의 앙리 로라흐 교수를 중심으로 구성된 국제 연구팀이 최근 놀라운 발전을 이루었습니다. 그들은 뇌와 척수 사이의 통신을 복원할 수 있는 뇌-척수 인터페이스(BSI)를 개발하였습니다. 이 연구 결과는 세계적으로 유명한 과학 저널인 네이처(Nature)에 게재되었습니다.
외상성 척수 손상은 사고나 질병으로 인해 발생하는 심각한 문제입니다. 이로 인해 뇌와 척수 사이의 통신이 중단되어 뇌와 신체 사이의 신경전달이 제대로 이루어지지 않습니다. 결과적으로 환자들은 걷거나 운동하는 것이 매우 어렵고, 운동 신경이나 감각 등에 마비가 생깁니다. 그러나 이제 BSI를 통해 이러한 문제를 극복할 수 있는 희망의 가능성이 열립니다.
뇌-척수 인터페이스는 뇌와 척수 사이의 신호 전달을 복원하는 기술로, 장치를 통해 뇌와 손상된 척수 부위 사이의 통신을 다시 연결시킵니다. 이를 통해 팔과 다리가 마비된 환자들은 자연스럽게 일어나고 걷을 수 있게 됩니다. BSI는 환자의 운동 기능을 회복시키는 뿐만 아니라 감각 기능까지 일부 복원할 수 있는 놀라운 효과를 보여줍니다.
앙리 로라흐 교수와 그의 연구팀은 이러한 뇌-척수 인터페이스의 가능성을 입증하기 위해 철저한 실험과 연구를 진행했습니다. 그 결과, BSI가 팔과 다리 마비 환자들의 일상생활에 긍정적인 영향을 미칠 수 있음을 확인하였습니다. 이러한 연구 결과는 많은 사람들에게 희망을 주며, 외상성 척수 손상으로 인한 장애를 극복하기 위한 새로운 지평을 열었습니다.
뇌-척수 인터페이스(BSI) 개발은 의학과 공학의 협력으로 이루어진 중요한 업적입니다. 이러한 혁신적인 기술의 발전은 미래에 더 많은 사람들에게 도움을 줄 수 있는 가능성을 열어줄 것입니다. 외상성 척수 손상 환자들의 삶의 질 향상을 위해 뇌-척수 인터페이스 기술이 더욱 발전하여 활발히 활용될 수 있기를 기대합니다.
불완전한 경추 척수 손상 환자가 12년 만에 걷다
스위스 로잔 연방 공과대학교(The Ecole polytechnique federale de Lausanne)의 앙리 로라흐 교수를 주도로 한 국제 연구팀은 뇌-척수 인터페이스(BSI)를 개발하여 놀라운 성과를 이루었습니다. 이 연구는 불완전한 경추 척수 손상을 입은 38세 남성인 게르트 얀을 대상으로 진행되었습니다. 그는 10년 전 자전거 사고로 인해 불완전한 척수 손상을 입었고, 이로 인해 다리 기능이 제한되어 있었습니다.
이전에 참여한 STIMO 시험을 통해 게르트 얀은 앞바퀴 보행기의 도움으로 걷는 능력을 되찾았으나, 회복이 정체기에 접어들었습니다. 그래서 그는 최신 기술인 BSI 프로그램에 등록하게 되었습니다.
이 연구에서 공동 수석 저자인 조슬린 블로흐 교수와 그의 연구팀은 게르트 얀의 뇌와 척수 사이의 통신을 복원하기 위해 수술을 시행하였습니다. 이식된 기록 장치는 대뇌 피질 부위와 요추 척수에 위치하여 얀의 의도와 관련된 신호를 기록하고 해석하는 역할을 수행했습니다. 그리고 이를 기반으로 자극 프로그램을 구성하여 얀이 움직이거나 운동하려는 의도와 관련된 근육을 자극할 수 있도록 보정하였습니다.
BSI 프로그램을 통해 게르트 얀은 목발의 도움 없이도 걷는 것을 가능하게 되었습니다. 추진력과 스윙 기능과 관련된 근육을 대상으로 하는 자극 프로그램을 제공하여 얀이 자연스럽고 독립적으로 걷을 수 있게 되었습니다. BSI가 켜진 상태에서는 걷기에 어려움이 없었으며, 꺼진 상태에서는 걸음을 내딛을 수 없었지만 다시 켜면 걷기를 재개할 수 있었습니다.
이전의 실험인 STIMO 시험에서는 자극을 받으면 기본적인 보행 능력을 회복하거나 부분적인 이동성을 되찾았던 반면, BSI를 경험한 후에는 가파른 경사로 오르내리기, 계단 오르기, 장애물 통과 및 지형 변화에 대처하는 능력을 갖추게 되었습니다. 또한, BSI는 연구진의 적절한 감독 없이도 안정적으로 1년 이상 사용할 수 있는 인터페이스로 인정받았습니다.
이러한 연구 결과는 불완전한 척수 손상을 입은 환자들에게 희망과 기회를 제공하고, 미래에는 뇌-척수 인터페이스 기술이 더욱 발전하여 더 많은 사람들에게 도움을 줄 수 있기를 기대합니다.
척수 손상과 척수자극: 희망의 신호
척수 손상은 많은 사람들에게 심리적·신체적인 고통을 안겨주는 심각한 상태입니다. 그러나 최근의 연구와 기술의 발전은 희망의 빛을 제공하고 있습니다. 이번 글에서는 연구 참가자 게르트 얀과 쿠르틴 교수가 경험한 척수자극의 중요성과 미래적 가능성에 대해 알아보겠습니다.
1. 게르트 얀의 다시 걷기 소원
게르트 얀은 척수 손상으로 걷는 능력을 잃었지만, 연구에 참여하며 희망을 가지고 다시 걷을 수 있는 날을 꿈꾸었습니다. 그는 자신의 소원을 이루기 위해 최선을 다하며, 자연스럽게 걷는 법을 배우고자 했습니다. 날마다 변동이 있지만, 그는 최소 100미터에서 200미터를 걷고, 기구의 도움 없이도 2분에서 3분 동안 서 있을 수 있다고 설명했습니다.
2. STIMO 실험과 척수자극의 비교
얀은 STIMO(스티모) 실험을 통해 자신의 경험을 비교하였습니다. STIMO는 척수를 자극하여 움직임을 유도하는 기술입니다. 하지만 얀은 자극만으로는 자연스러운 느낌이 들지 않았으며, 이전과의 가장 큰 차이점은 자극을 자신의 생각으로 통제할 수 있다는 점이었습니다. 이러한 결과는 척수자극 연구의 미래에 새로운 가능성을 제시하고 있습니다.
3. 척수자극의 확장 가능성
쿠르틴 교수는 척수자극이 뇌졸중 마비 환자의 손과 팔에도 적용될 수 있을 것이라고 기대합니다. 척수자극 기술의 발전은 일상생활을 하기 어려웠던 환자들에게 새로운 희망과 기능을 반환할 수 있을 것입니다. 이러한 연구 결과는 마비 환자들의 삶의 질을 향상하는 데 큰 도움을 줄 것으로 기대됩니다.
마무리
게르트 얀과 쿠르틴 교수의 연구는 척수 손상과 마비 환자들에게 희망의 신호를 보내고 있습니다. 척수자극 기술의 발전은 손상된 신경을 다시 연결하고, 환자들이 자신의 몸을 자유롭게 통제할 수 있는 능력을 회복하는 데 도움을 줄 것입니다. 이는 의학과 과학의 협력으로 이루어지는 혁신적인 연구의 예시입니다.
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