[뉴스스페이스=이은주 기자] 하반신 마비 환자가 과학기술의 힘을 빌어 걸을 수 있게 됐다. 하반신 마비 환자의 뇌와 척수에 디지털로 기계를 연결하는 방식, 이른바 '뇌-척수 인터페이스'(BSI) 장치기술이다.

오토바이 사고로 척수를 다쳐 하반신이 마비된 40세 네덜란드 남성이 무선 디지털 기술의 도움으로 12년 만에 다시 걷게 됐다고 24일(현지시간) 뉴욕타임스(NYT)가 보도했다.

그레구아르 쿠르티네 스위스 로잔연방공대(EPFL) 신경학과 교수 연구진은 뇌와 척수 간의 신호를 무선으로 전달하는 '디지털 브리지'(digital bridge) 개발하고, 이 장치를 이용해 사지마비 환자가 건강한 사람처럼 걸을 수 있는 것을 확인한 결과를 국제학술지 '네이처'에 발표했다.

연구진은 이 장치를 삽입한 환자가 기기 전원이 꺼진 후에도 목발을 짚고 걷게 됐다며 이 장치를 마비 후 자연스러운 움직임을 회복하는 데 활용할 수 있다고 전했다.

연구팀은 뇌-척수 간 통신을 회복시켜주는 기기를 삽입한 환자가 자연스럽게 일어서 걸을 수 있게 됐고 기기 전원이 꺼진 후에도 목발을 짚고 걷게 됐다고 전했다.

뇌-척수 연결장치의 작동원리는 크게 두 단계로 나뉜다.

먼저 뇌에 삽입된 기기가 사람이 걷는 동작을 생각할 때 뇌에서 생성되는 전기 신호를 실시간으로 해독해 척수로 보낸다. 이어 척수에 부착된 장치가 이 전기 신호를 전기 자극으로 변환시킨 뒤 다리 움직임을 제어하는 척수 영역에 전달하는 것이다.

쿠르틴 교수는 "뇌와 척수를 디지털 방식으로 연결하면 근육 활동의 타이밍과 진폭을 더 섬세하게 제어할 수 있어 환자가 일어나고 걷는 행동을 더 자연스럽게 취할 수 있게 돕는다"라고 설명했다.

사고로 척수가 손상돼 하반신이 마비된 네덜란드인 세르트-얀 오스캄(40)씨는 마비된 다리 움직임을 제어할 수 있게 돼 일어서고, 걷고, 계단을 오를 수 있었다. 오스캄씨는 "친구들과 바에 서서 맥주를 마시는 즐거움을 되찾았다"며 "이 소박한 즐거움은 제 인생에 큰 변화를 가져왔다"라고 소감을 전했다.

연구팀은 뇌-척수 인터페이스는 몇 분 안에 작동을 보정할 수 있고 별도 관리 없이도 1년 이상 높은 신뢰성과 안정적인 상태를 유지했다고 밝혔다. 장치의 전원이 꺼진 상태에서도 피실험자가 목발을 짚고 걸을 수 있게 됐다.

이에 BSI가 뇌졸중 등이나 신경장애로 인한 운동 결함 치료에도 도움이 될 것이라 전망했다.