조현병 진단 새로운 바이오마커 발견
조현병 진단 새로운 바이오마커 발견
중국 연구팀 성과 ... 환자 행동 관찰 구시대 진단법 대체 가능성

“뉴런 만드는 선조체 기능 이상 있으면 조현병일 확률 높아”

휴지상태 fMRI 영상에 AI 이용해 선조체 장애 지도화해 연구
  • 서정필
  • 승인 2020.03.24 08:05
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[헬스코리아뉴스 / 서정필] 중국 연구팀이 비정상적인 선조체(Striatum) 기능이 조현병(schizophrenia)의 진단과 치료 반응에 유용한 바이오마커(생체표지자)가 될 수 있다는 연구결과를 내놨다.

그동안 조현병 발현 여부는 바이오마커 등을 통해 객관적으로 진단되기보다는 환각, 망상, 어지러운 사고 등 환자 행동 관찰을 통한 판단으로 이뤄질 수밖에 없었는데 이러한 한계를 극복할 수 있는 새로운 발견이어서 주목된다.

중국과학원(Chinese Academy of Sciences Headquarters) 연구팀은 지난 2010년부터 2015년까지 조현병 발현 여부와 관계없이 모두 1100명에게서 다양한 신경영상 데이터를 수집한 뒤, 1차 분석 과정을 거쳐 ‘선조체 기능 이상’(functional striatal abnormalities)이 조현병과 관련이 있을 것이라는 가설을 세웠다.

선조체(Striatum)란 신경 세포가 모여 대뇌 기저핵의 일부를 이룬 부분으로 대뇌피질(Cerebral cortex) 및 시상(Thalamus)과의 신경망 연결을 통해 우리 몸의 자발적인 움직임을 제어하고 뉴런을 만드는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이 곳 기능이 정상적으로 작동하지 않으면 조현병 증상을 보일 것으로 예측한 것이다.

연구팀은 ‘휴지상태의 기능성 자기공명영상 데이터(resting-state fMRI)’에 인공지능(AI)을 이용한 분석법을 도입해 개인마다의 선조체 기능 장애 양상을 지도화(mapping)했다.

‘resting-state fMRI’란 우리가 아무것도 하지 않는 때의 뇌 활동을 진단하는 맞추는 뇌 인지 연구로서, 자발로 변화하는 신호를 측정해 뇌의 기능을 진단한다. 뇌에 특정 인지 과제를 주지 않고 아무런 자극도 주지 않은 상태에서 10분 정도 사이의 fMRI 신호를 측정한 것을 분석하는 방법이다.

이어 연구팀은 다른 진단 도구를 이용한 조현병 진단과의 일치 정도 분석을 통해 선조체 기능 장애가 실제 조현병 환자들을 그렇지 않은 이들과 구별하는 데 효과적이라는 것을 확인했으며, 선조체 기능 장애가 조현병 이외 다른 정신질환과도 연관성이 있다는 사실을 밝혀냈다.

연구팀은 “대표적인 다른 정신질환으로 흔히 조울증으로 일컬어지는 양극성 기분장애(bipolar disorder)에 대해서도 조현병과 같은 방식으로 연관 관계를 분석했는데, 그 결과 역시 높은 연관성을 나타냈다”고 설명했다.

연구에 참여한 중국과학원의 리우 빙(LIU Bing) 교수와 지앙 티엔지(JIANG Tianzi) 교수는 “이번 연구 결과가 (정신질환마다의) 맞춤형 치료를 가능하게 하는데 의미있는 도움이 될 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 메디슨(Nature Medicine)’ 3월 23일 자 온라인판에 실렸다.


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