“생체공학 척추”가 마비 환자들을 다시 걷게 해준다

· 8월 23, 2016

최근 몇 십년간, 기술과 의학은 한때는 치료가 불가능하다고 생각되었던 질환들에 치료와 해결책들을 제시할 만큼 발전해왔다.

커다란 과학의 발전 덕분에, 많은 환자들이 그들의 삶의 질을 향상시키고 수명을 연장할 수 있었다.

한때에는 치료가 불가능할 것이라고 생각되었음에도 불구하고, 이런 발견들은 희망을 제시하고 있으며, 이제는 과거보다 훨씬 효과적인 치료법들이 있다.

최근의 예로 호주의 한 연구 단체는 길이가 불과 1인치를 약간 넘는 작은 장치를 개발했는데, 이 장치로 마비 혹은 의수나 의족을 가진 사람들을 다시 걷게 해줄 수 있다.

이 장치는 “생체공학 척추”라고 불려지며, 두뇌 측면의 혈관에 설치하여 하반신 마비 환자의 무의식에 기반한 운동성을 회복시킬 수 있다.

약속의 기술

implant

이 흥미로운 장치를 개발한 과학자들은 로열 멜버른 병원, 멜버른 대학, 플로리 신경과학 및 정신 건강 연구소에 속해 있다.

이 장치의 개념은 손상된 부분만을 사용하는 대신 신체의 움직임에 관련된 생각에 접근하는 다른 방식을 찾는다는 것이다. 

그 뜻은 이 장치를 두뇌에 장치한 사람들은 무의식 중에 움직임을 만들어낼 수 있다는 뜻이다. 그 말은 움직임을 완성하기 위해서 의식적인 노력을 하지 않아도 된다는 뜻이다. 이 장치는 다른 사람들과 똑같이 그들이 원하는 움직임을 할 수 있게 해준다.

생체공학 척추는 목에 작은 상처를 내어서 내부에 장치가 있는 카테터를 삽입면서 설치된다.

혈관에 위치하게 되면, 이 장치는 신경 자발적인 근육 움직임을 생성하는 역할을 하는 두뇌의 부위인 운동 피질로 이동하게 된다.

카테터가 제거된 후에, 생체공학 척추의 전극은 정맥의 벽에 붙어서 운동피질에 직접 신호를 보내기 시작한다.

이 신호들은 블루투스 기술을 사용해서 환자의 어깨에 설치된 다른 장치로, 마지막으로는 생체공학 의수 및 의족으로 전달 된다.

이 기술은 사람이 곧바로 이용할 수 있을 그런 기술은 아니지만, 과학자들은 훈련과 꾸준한 생각으로 천천히 환자들이 그들의 움직임을 무의식적으로 조절할 수 있을 것이라고 자신한다.

사람에게 처음으로 실험

지금까지는, 장치가 양에게만 실험 되었지만, 2017년 첫 인체 실험을 시작할 것을 계획하고 있다.

실험을 위한 세명의 환자들은 오스틴 헬스의 척수 팀에서 선택되었으며, 수술은 호주 빅토리아에 위치한 멜버른 로열 병원에서 진행될 것이다.

첫 단계로 하반신 마비 환자들이 선택되고 치료에 대한 반응이 분석될 것이다.

병원의 신경학과장인 테리 오브라이언에 따르면, 이 개발은 생체 공학 기술 연구의 “성배”가 될 것이고 한다.

동시에 멜버른 대학의 수석 연구위원 및 생체공학자인 니콜라스 오피 박사는 이 실험이 대규모이지만 간단한 절차라고 한다.

수술 후에, 어려운 부분은 생체공학 팔다리를 무의식적으로 자연스럽게 움직이기 위한 생각을 하도록 배우는 점일 것이다.

이 해결책이 두뇌의 손상된 부위를 치료하지는 못한다. 대신, 이 기술은 다른 경로로 대응하는 사지에 신호를 전달한다.

“그들이 하는 것은 송신기를 설치해서 사지를 움직이는데 필요한 신호가 뇌의 손상된 부분을 우회해서 지나가도록 하는 것입니다”라고 의사는 설명한다.

이 기술이 마비환자들의 움직임을 개선하기 위해서 고안된 첫 기술은 아님에도 불구하고, 이 개발을 주도한 팀은 이 기술이 결과와 향후 발전 기회의 모든 방면에서 가장 큰 성과를 거두었다고 확신한다.

인체 실험 결과가 긍정적으로 나타난다면, 이 치료법이 간질환자와 강박 충동성 환자와 파킨슨병 환자들에게도 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

이 기술은 네이쳐 바이오테크놀로지에 설명되어 있다.