정용안 인천성모병원 핵의학과 교수가 환자의 뇌에 초음파 자극을 주고 있다.

연구팀은 평균 29.4세 성인남녀 12명을 대상으로 기능성자기공명영상(fMRI)을 촬영해 손에 대한 촉감자극의 고해상도 뇌지도(brain mapping)를 만들었다. 이어 인체에 무해한 250㎑의 저강도 집중초음파(FUS·Focused ultrasound)를 감각을 담당하는 뇌의 특정 부위에 쏜 결과 참가자들은 손에 저림, 가려움 등 9가지 촉감을 느낀 것으로 확인됐다.
이번 연구결과는 뇌의 특정 부위가 어떤 감각을 담당하는지 확인하고, 해당 부위를 자극해 감각을 인공적으로 만들 수 있음을 세계 최초로 확인했다는 점에서 의미 있다.

이같은 내용을 담은 ‘인체 1차 체감각 피질의 집중초음파 자극(Image-Guided Transcranial Focused Ultrasound Stimulates Human Primary Somatosensory Cortex)’ 논문은 세계적인 학술지 사이언티픽리포트(Scientific Reports) 온라인판 3월 4일자에 게재됐다.

1차 체감각 피질은 신체의 모든 감각이 가장 먼저 도달하는 중추신경으로 정수리 약간 뒤쪽인 두정엽 부위에 위치하고 있다. 감각과 관련된 정보를 가장 먼저 처리하는 역할을 한다. 정 교수는 ”이번 연구결과가 상용화되면 만성통증이나 복합통증증후군을 치료하는 데 도움될 것“이라며 “파킨슨병 등 뇌 문제로 발생하는 신경과적 질환과 우울증 등 정신과적 질환의 새로운 치료법이 될 수 있다“고 설명했다.

컴퓨터 기능 중 촉각 및 운동감 등을 느끼게 하는 햅틱(Haptic) 기술 발전에도 일조할 것으로 기대된다. 이와 함께 4D영화관에서 좌석이 움직이고 향기와 바람이 나와 실제로 영화 속에 있는 것처럼 느끼게 하는 기술도 한층 업그레이드될 수 있다.
정 교수는 “집중 초음파를 이용한 뇌 감각기능 조절 연구가 점차 정밀화되고 있다”며 “이번 연구는 손뿐만 아니라 전신의 감각을 조절하고 이를 다양한 분야에 응용하는 데 도움될 것”이라고 전망했다.

이번 연구는 미래창조과학부 글로벌프론티어사업에서 추진 중인 실감교류인체감응솔루션연구단(CHIC) 과제 중 하나로 진행됐다.