아이오와 신경과학연구소(Iowa Neuroscience Institute) 연구팀이 사고를 관장하는 뇌의 영역인 전두피질과 운동 기능을 담당하는 시상밑핵 간 연관성을 밝혀내, 저주파 뇌자극으로 파키슨병 증상인 인지 능력 저하를 완화할 수 있다는 연구 결과를 학술지 '브레인'(Brain)에 발표했다.

고주파로 뇌의 외피 활동을 자극하는 방법은 이미 파키슨병 증상인 운동 기능 이상을 완화하는 방법으로 승인된 치료법이다. 하지만 이 방법으로는 인지 능력 저하를 완화할 수 없었다. 연구팀은 저주파 자극으로 파키슨병 환자의 인지 능력 저하뿐 아니라 다른 정신 질환 증상도 완화시킬 수 있다고 밝혔다.

연구팀은 파키슨병 환자의 신경 활동 사운드를 포착해 전두피질과 시상밑핵 간 연관성을 지도로 형상화했다. 전극을 사용해 환자가 깨어 있을 때 부작용 없이 뇌의 전기 활동을 직접 녹음한 것이다.

연구팀은 환자의 저주파 자극 수술을 진행하면서 환자가 간단한 인지 과제를 수행하게 함과 동시에 전극을 사용해 뇌의 활동을 녹음했다. 그 결과, 뇌의 각기 다른 영역이 매우 빠르게 기능적 연관성을 보여 단일하고 직접적인 시냅스연결, 즉 하이퍼디렉트(hyperdirect)가 존재한다는 사실을 뒷받침했다.

이후 저주파 자극이 인지 능력에 어떤 영향을 미쳤는지 알아보기 위해 각각 고주파 자극 수술과 4Hz의 저주파 자극 수술을 받은 환자 그룹과 수술을 받지 않은 환자 그룹에게 간단한 사고 과제를 수행하게 했다. 실험 결과 저주파 자극을 받은 환자들만이 테스트 결과가 향상됐다. 연구팀은 시상밑핵을 4Hz의 저주파로 자극하면 중간피질 및 전두피질로 전달되는 델타파가 회복된다고 설명했다.

◇ 파키슨 병

파키슨 병의 역사는 기원전 5,000년까지 거슬러 올라가, 고대 인도 문명에서는 이를 '캄파바타'(Kampavata)로 불렀으며 약물 수준의 레보도파가 함유된 식물의 씨앗을 치료제로 사용했다. 유럽에서는 1,000명 당 1명 꼴로 파킨슨 병 환자가 발생하며 남성과 여성 간 격차는 없다. 파키슨 병은 도파민을 생성하는 뇌 세포가 파괴되면서 운동 기능이 점진적으로 악화되는 질환이다.

보통 60세 전후로 운동느림증, 자세 불안정에 따른 밸런스 장애, 근육 운동 능력의 점진적 저하에 따른 경직, 관절 및 머리 떨림, 보행 장애 등의 증상이 나타나기 시작한다.

또한 불안증, 우울증, 치매 등 2차 증상이 나타나기도 한다. 알려진 원인 없이 발생하기 때문에 특발성 질환에 속한다. 노화가 가장 큰 유발 요인이지만 가족력이 있을 경우 유전적 영향으로 발병 위험이 더 큰 사람도 있다.

파키슨병 치료제는 아직 없지만, 치료법이 발달해 진단을 받아도 대부분의 환자들이 생산적인 삶을 누리며 오랫동안 생존한다. 파키슨병 환자의 기대수명은 평균 수명과 비슷하기 때문에 치명적인 질환은 아니다.