부분 마비로도 알려진 양측하지마비는 일종의 마비 증세로 두뇌나 척수, 혹은 이 두 부위 모두에 중증의 손상을 입어 신체 일부를 사용할 수 없는 것을 일컫는다. 양측하지마비 환자들이 건강한 다리를 가지고 있다고 하더라도 두뇌 또는 척수가 신호를 주고받는 데 장애가 있기 때문에 다리를 움직일 수가 없는 것이다. 양측하지마비는 자동차 및 오토바이 사고(38%), 추락(30%), 총상과 같은 폭력 사건(14%), 스포츠(9%), 의료 및 수술 부상(5%) 등의 원인으로 발생한다.

기존의 양측하지마비 치료법

부상당한 후 즉시 치료를 시작한 경우 회복할 가능성이 높다. 의료 전문가가 양측하지마비 환자에게 취하는 몇 가지 방법은 다음과 같다.

-양측하지마비, 변호 프로그램 및 후원 그룹에 대한 교육

-감염 가능성과 기타 2차 문제를 줄일 수 있는 의약품

-침술 또는 마사지 같이 부상 부위를 회복하는 데 도움이 되는 물리치료

-부상에 대처할 수 있는 작업 요법에 대한 교육

이전의 실험 요법은 지속적인 전기 자극과 관련이 있으며, 양측하지마비 환자는 보조기의 도움을 받고 몇 걸음 걸을 수 있게 했다. 하지만 단지 짧은 거리만 가능했다. 환자는 이전의 상태로 되돌아갔으며 전기 자극을 가하지 않으면 다리를 더 이상 움직일 수 없었다.

STIMO 연구

지난 10월 31일에 발표된 연구의 핵심 개념은 척수에 전기 자극을 가해 4년 이상 부상당한 상태였으며, 완벽한 재활 치료에도 불구하고 영구적인 부상 및 완전한 마비 상태였던 양측하지마비 환자에게 보행 능력을 갖게 하는 것이다.

STIMO(STImulated Movement Overground)는 정확한 시간에 물리치료와 전기 신호를 전달하는 무선 임플란트를 동시에 진행하는 것이다. 결국, 환자들은 전기 충격을 사용하지 않고도 자력으로 다리를 움직일 수 있게 됐다.

신경외과 전문의 조셀린 블로쉬 박사는 척수의 요추에 16개의 전극을 삽입했다. 그 후 전극을 음성 조절 맞춤형 시계로 조절하는 충격 생성기와 연결하고 단기 전기 충격을 가했다.

환자들은 두뇌의 의도와 전기 충격을 동기화하는 방법을 완벽하게 익혀야 했다.

이번 연구에 참여한 신경과학자 그레고어 쿠틴 박사는 "정확한 시간과 전기 자극 위치가 환자의 보행 능력 회복에 중요하다. 그리고 새로운 신경 연결 성장을 촉진하기 위해 시공간적 동시성이 필요하다"고 설명했다.

"이번 연구는 기본적인 메커니즘을 이해하는 것을 기반으로 하고 있다. 그 결과, 두뇌가 자연스럽게 척수를 활성화하는 방법을 실시간으로 흉내낼 수 있게 됐다"고 쿠틴 박사는 덧붙였다.

이번 연구에는 세 명의 환자가 참여했다. 그 중 한 명인 데이비드 므지는 전신 부상을 입었다. 지난 해, 부상으로 인해 마비된 발의 발가락만을 움직일 수 있었다. 두 번째 환자인 거트 얀 오스캄은 목발만 있으면 걸을 수 있게 됐다. 그리고 세 번째 환자인 세바스찬 토블러는 현재 보행용 신발을 신고 걸을 수 있는 상태가 됐다. 이 세 사람은 아직 완전히 회복하지 않아 휠체어를 여전히 사용하고 있다. 그러나 전기 자극 없이도 목발을 사용해 몇 걸음 걸을 수 있게 됐다.

후속 계획

연구팀의 목표는 STIMO 연구를 통해 마비 환자를 회복해 전 세계 병원에서 상용화하게 만드는 것이다. "우리는 차세대 신경기술을 구축해 회복 잠재력을 높일 것이다. 목표는 다양하게 접근 가능한 치료법을 개발하는 것"이라고 쿠틴 박사는 밝혔다.

[메디컬리포트=김효은 기자]