표적 초음파는 뇌 기능을 변화시키고 정신질환 치료2023년 9월 12일   표적 초음파는 뇌의 특정 부위에 초음파를 집중적으로 조사하여 뇌 기능을 변화시키는 기술이다. 이는 뇌의 신경세포를 자극하거나 손상시켜 신경전달물질의 분비를 조절하거나 뇌의 구조를 변화시키는 등의 방법으로 이루어진다.표적 초음파는 다양한 정신질환 치료에 적용될 수 있는 잠재력이 있다. 예를 들어, 우울증의 경우 뇌의 전전두엽 피질에 초음파를 조사하여 신경전달물질인 세로토닌의 분비를 증가시키는 방법으로 치료할 수 있다. 조현병의 경우 뇌의 해마에 초음파를 조사하여 뇌의 구조를 변화시키는 방법으로 치료할 수 있다.표적 초음파는 아직 초기 개발 단계에 있지만, 여러 연구에서 정신질환 치료에 효과적인 것으로 나타났다. 예를 들어, 우울증 환자를 대상으로 한 연구에서 표적 초음파 치료가 우울증 증상을 개선하는 데 효과적이라는 결과가 나타났다. 조현병 환자를 대상으로 한 연구에서도 표적 초음파 치료가 정신분열증 증상을 개선하는 데 효과적이라는 결과가 나타났다.표적 초음파는 기존의 약물 치료나 정신치료에 비해 부작용이 적다는 장점이 있다. 또한, 표적 초음파는 뇌의 특정 부위에만 조사할 수 있기 때문에, 뇌 전체에 영향을 미치는 약물 치료나 정신치료에 비해 부작용을 줄일 수 있다.표적 초음파는 정신질환 치료의 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대된다. 표적 초음파가 상용화되면, 기존의 치료법으로 효과를 보지 못하는 환자들에게 새로운 치료의 기회를 제공할 수 있을 것이다.표적 초음파의 정신질환 치료에 대한 연구는 현재도 활발히 진행되고 있다. 앞으로 더 많은 연구를 통해 표적 초음파의 안전성과 효과가 입증된다면, 표적 초음파는 정신질환 치료의 새로운 표준으로 자리 잡을 수 있을 것으로 예상된다.페이스북트위터플립보드링크드인연구자들은 초음파로 특정 뇌 영역을 표적으로 삼는 것이 중요하고 가역적인 변화를 일으킨다는 것을 발견했다.플리머스 대학교  새로운 연구에 따르면 초음파를 사용하여 뇌의 특정 영역을 표적으로 삼으면 최대 1시간 동안 지속되는 기능적 변화가 발생하는 것으로 나타났다. 이번 연구 결과는 우울증, 불안 등 정신 건강 상태를 치료하는 비침습적 방법 개발의 길을 열었다. 일반적으로 초음파는 확산된 음파를 내보내고 반사된 소리나 에코를 기록하여 이미지를 생성함으로써 내부 신체 구조를 검사하는 데 사용됩니다. 그러나 저강도 경두개 초음파 자극(TUS)은 매우 높은 특이도로 표면과 심부 뇌 영역을 모두 표적으로 삼아 뉴런이 상호 작용하는 방식을 변화시키는 뇌 영역에 초음파 압력을 가할 수 있습니다. 영국 플리머스대학교(University of Plymouth) 연구원들은 TUS가 뇌 기능에 미치는 영향을 테스트하는 연구를 주도했으며, 그 결과 상당한 변화가 발생한다는 사실을 발견했다.그들은 TUS가 감마-아미노부티르산(GABA) 수준과 뇌 영역 간의 연결성에 어떻게 영향을 미치는지 조사하기 위해 24명의 건강한 성인을 모집했다. GABA는 뇌의 주요 억제성 신경전달물질로, 화학적 메시지를 보내고 받는 뉴런의 능력을 감소시킨다. 특히 GABA는 신체가 불안, 두려움, 스트레스에 반응하는 방식에 영향을 미친다.모든 참가자는 뇌 기능의 변화를 평가하기 위해 각 세션 후에 MRI를 사용하여 3개의 세타 버스트 TUS 세션을 완료했다. 세타 버스트 TUS는 고주파수에서 짧은 버스트를 전달하여 뉴런의 자연스러운 활동 리듬을 밀접하게 모방하는 뇌 자극의 한 형태이다. 학습이나 경험에 반응하여 신경 연결을 형성하고 재구성하는 뇌의 능력인 가소성을 촉진하는 것으로 생각된다.연구자들은 감정과 기억과 관련된 뇌 깊은 부위인 후대상피질(PCC)에 TUS를 적용하면 치료 후 최대 1시간 동안 해당 부위의 GABA 수준이 감소한다는 사실을 발견했다. 그들은 또한 PCC가 뇌의 나머지 부분과 통신하는 방식(기능적 연결성)이 시간이 지남에 따라 개선된다는 것을 발견했습니다. PCC는 다양한 정신 질환에 걸쳐 비정상적인 것으로 밝혀졌다.TUS를 감정, 공감, 충동 조절 및 의사 결정과 PCC와 마찬가지로 정신병리학에 관여하는 영역인 dACC(배측 전대상 피질)에 적용했을 때 연구원들은 GABA 수준의 동일한 감소를 보지 못했습니다. 그러나 기능적 연결성은 증가한 것으로 나타났다. 연구자들은 그들의 발견이 TUS가 인간에게 효과적이며 뇌에 가역적인 변화를 일으킨다는 것을 입증한다고 말했다. 추가 연구가 필요하지만 이는 정신 건강 상태를 치료하는 비침습적 수단을 개발하는 첫 번째 단계라고 그들은 말한다.“예를 들어, 우울증 약을 복용하는 경우 약은 뇌 전체에 영향을 미치며 임상의는 약이 어디로 가고 무엇을 하는지에 대해 매우 제한적인 통제를 받습니다.”라고 해당 연구의 교신 저자인 Elsa Fouragnan이 말했다. “우리는 특정 조건에서 뇌의 특정 영역(및 일부 연결)이 제대로 작동하지 않는다는 것을 이미 알고 있지만 다른 영역은 완벽하게 작동할 수 있습니다. 이 연구는 다양한 정신 건강 상태를 가진 사람들에게 보다 표적화된 개입을 위해 초음파를 사용하는 것에 대해 생각해 볼 수 있는 진정한 잠재력을 제공합니다.”연구자들은 TUS가 음식, 성, 약물 남용과 같은 보상 자극을 감지하고 해석하는 주요 보상 경로인 뇌의 도파민 시스템을 변경하는 데 사용될 수 있는지 여부를 조사하고 있다.이 연구는 Nature Communications 저널에 게재되었다. 출처: 플리머스 대학교