주파수 자극으로 알츠하이머병에 걸린 뇌의 기능 개선 효과를 볼 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 게티이미지

소리와 빛을 활용한 주파수 자극으로 알츠하이머병의 인지기능 저하를 개선할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

한림대춘천성심병원 신경과 손종희 교수 연구팀은 ‘40Hz 감마 주파수 자극’으로 알츠하이머병 관련 뇌 병리 및 인지기능 개선 가능성을 입증해 해당 기술에 대한 특허(제10-2935657호) 등록을 완료했다고 17일 밝혔다. 이 연구는 국제학술지 ‘국제 분자과학 저널(International Journal of Molecular Sciences)’에 게재됐다.

알츠하이머병은 기억력·주의력 등 인지기능이 점진적으로 저하되는 대표적인 퇴행성 뇌질환으로, 뇌에 아밀로이드 베타와 같은 독성 단백질이 쌓여 신경세포가 손상되면서 발생한다. 현재 아밀로이드 베타를 표적으로 하는 항체 치료제 등이 나오고 있지만 장기 투여에 따른 부담과 치료 효과의 한계가 있어 연구진은 그 대안으로 인지기능과 밀접하게 연관된 40㎐ 감마 주파수의 활용 가능성을 확인했다. 알츠하이머 발병 위험 유전자(ApoE4)를 가지고 있으면서 사람의 중장년기에 해당하는 6개월령의 실험용 쥐를 대상으로 하루 2시간씩 14일간 40㎐ 주파수 자극을 가해 학습 능력 등 인지기능 개선에 효과를 보이는지 살펴봤다.

그 결과, 공간 기억력을 평가하는 ‘행동검사(Y-maze)’ 정답률은 청각 자극군(71.46%)이 치료를 받지 않은 대조군(43.17%)보다 높았다. 뇌 조직 분석에서도 변화가 나타나 기억을 담당하는 부위인 해마(CA3)의 아밀로이드 베타 수치는 대조군(3282.00) 대비 청각 자극군(1174.67)에서 약 3분의 1 수준으로 감소했다. 또한 주파수 자극은 뇌세포 보호를 위해 생존 균형을 맞추는 데도 도움을 줘 세포 사멸을 유도하는 단백질(Bax)이 대조군(0.99) 대비 청각 자극군(0.64)에서 약 35% 줄어든 것으로 나타났다.

연구진은 해당 주파수 자극이 뇌세포 사멸 신호는 억제하면서 세포 보호 기전을 강화해 뇌세포 손상을 완화하는 데 긍정적으로 작용했음을 보여준다고 설명했다. 손종희 교수는 “40㎐ 감마 주파수의 감각 자극이 뇌의 콜린성 신경계를 활성화해 아밀로이드 축적을 억제하고 신경세포 손상을 방어한다는 사실을 과학적으로 규명했다”며 “이번 특허 등록은 환자가 일상에서 부작용 없이 안전하게 사용할 수 있는 표준화된 ‘디지털 치료제’ 및 개인 맞춤형 스마트 치매 관리 시스템 개발의 핵심 교두보가 될 것”이라고 말했다.