美 연구진, 가상현실·로봇 기술로 척수손상 마비환자 치료

가상현실과 로봇 골격을 이용한 재활요법이 척수손상에 따른 하지 마비 환자들의 일부 감각과 근육 조절기능을 회복시켰다고 미 CBS 뉴스 등이 11일(현지시간) 보도했다.

미국 듀크대 신경공학센터 니콜렐리스 소장과 브라질 상파울루의 '워크어게인(Walk Again) 프로젝트' 연구진은 가상현실 시스템을 비롯한 다양한 장치에 연결된 '뇌-기계 인터페이스(BMI·Brain-Machine Interface)'을 이용해 하지 마비 환자들이 마비된 다리를 제어하는 모의실험을 할 수 있도록 했다. BMI는 사람의 뇌와 기계를 연결해 뇌에서 보낸 전기신호로 외부 기기를 제어하는 기술이다.

일주일에 최소 두 시간씩 1년에 걸쳐 훈련한 결과 훈련에 참여한 8명의 환자 모두 척수손상으로 장애가 생긴 신체 일부의 감각과 근육조절 기능이 회복되며 상당한 진전을 보였다.

13년간 하지 마비 상태에 있던 한 환자는 13개월에 걸친 훈련 이후 스스로 두 다리를 움직일 수 있게 됐다.

연구진은 이 훈련이 척수손상에서 살아남은 신경을 재활성화했다고 보고 있다. 니콜렐리스 소장은 "이 프로젝트를 시작할 때 이처럼 놀라운 임상 결과가 나오리라고는 예상하지 못했다"며 "지금까지 완전마비 진단을 받은 이후 그렇게 긴 시간이 흐른 환자에게서 이 같은 기능 회복이 이뤄진 사례는 없었다"고 말했다.

니콜렐리스 소장은 "이번 연구는 오랫동안 BMI를 이용한 환자들에게서 운동 행동과 촉감, 내장 기능의 개선이 나타난다는 것을 보여준다"고 자평했다.

그는 "완전마비 진단을 받은 환자들 가운데 상당수가 아직 손상되지 않은 척수신경을 갖고 있을지도 모른다"며 "이 신경들은 대뇌피질로부터 근육으로 향하는 신호가 없어 수년간 가만히 있다가 BMI 훈련으로 되살아난 것일 수 있다"고 덧붙였다.

연구진은 전 세계 병원에서 이용할 수 있도록 좀 더 단순한 버전의 훈련법과 기구를 개발할 계획이다.

이같은 연구는 국제학술지 네이처의 자매지인 '사이언티픽 리포트'(Scientific Report)를 통해 발표됐다.