포스텍(총장 김도연)은 물리학과 김승환, 정우성 교수 연구팀이 서울아산병원 노규정 교수팀과의 공동연구에서 다채널 뇌파의 상호작용 분석을 통해 마취 중 의식 소실과 회복의 신경과학적 메커니즘을 정량적으로 규명했다고 4일 밝혔다. 

 공동연구팀은 전신마취 환자 뇌파의 다양한 리듬의 시간적 변화를 분석해 마취에서 회복되는 과정의 의식 깊이와 수준을 수치화하는 데 성공했다.

 이에 향후 마취와 각성, 의식과 무의식의 기준을 수치화함으로써 보다 정량화된 의료적 대응이 가능하게 돼 수술 중 각성과 같은 의료사고를 미연에 방지할 수 있을 것으로 기대된다.

 공동연구팀은 96명의 환자에게 마취제를 이용해 임상 실험을 실시한 결과, 마취 후에 환자의 뇌파가 엔트로피(다른 말로 ‘무질서도’라고 하며 물질계의 열적 상태로부터 정해진 양, 열역학적인 확률을 나타내는 양을 말한다) 지표에 맞게 현격하게 감소하는 것을 확인했다.

 다른 투약 실험에서도 엔트로피 지표와 의식 수준이 밀접하게 상호 연관된다는 사실을 밝혀냈다.

 이 연구 결과에 기초해 현재 포스텍과 서울아산병원, 국내 기업은 공동으로 위상지연 엔트로피 지표를 활용한 마취 심도 진단 장비를 개발하고 있다.

 이번 공동연구는 뇌과학 분야의 저명한 국제학술지인 ‘휴먼 브레인 맵핑’ 오는 9월호에 게재될 예정이다.  

 포스텍 물리학과 이헌수 박사(현 미시간대 재직)는 “물리학의 엔트로피 개념을 도입해 뇌파 채널 간 위상 관계 변화의 다양성을 정량적으로 측정했다”며 “뇌 연구의 기존 방법론에서 더 나아가 마취 심도까지 연결한 것은 이번이 처음으로 이미 알려진 지표보다 더 정확하게 마취 후 의식 소실 과정을 보여 준다”고 설명했다. 

 연구를 주도한 포스텍 김승환 교수는 "기초연구로부터 시작해 응용개발 및 임상까지 우리 고유의 기술에 기초한 국산 장비로 새 의료시장을 개척할 길이 열렸다”며 “후속연구를 통해 뇌의 신비에도 계속 도전하겠다”고 말했다.

 

 

                                                                                                            강진구 기자      dr.kang@newsis.com

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