미국 휴스턴에 위치한 텍사스 대학 (University of Texas)의 보건과학센터 (Health Science Center)와 캘리포니아 주립대학 샌디에이고 (UC San Diego)의 연구자들은 성공적으로 새로운 형태의 뇌자극 기술을 통해 자기조절을 강화할 수 있는 방법을 보여주었다.

연구참여자들은 뇌에서 행동을 중단하거나 늦출 수 있는 단순한 행동과제를 수행하도록 했다. 각 개별 참여자들에게 연구자들은 처음에 뇌의 전두엽 부분에서 이러한 행동을 중단하도록 하는 (억제하도록 하는) 브레이크를 찾는 특정한 지점을 찾았다. 그 다음에 이 뇌부분에서 짧고 감지할 수 없는 전기자극을 통한 자극을 이용해서 활동을 증가시켰다. 그 결과, 행동의 중단이 증가했으며 이것은 강화된 자기조절의 한 형태이다. 이번 연구결과는 학술지인 <Journal of Neuroscience>지에 발표되었으며 이 방법론은 주의력결핍 과잉행동장애 증후군 (ADHD)과 투레트 증후군 (Tourette’s syndrome)이나 다른 자기조절 장애질환을 치료하는데 유용한 방법이 될 수 있다.

텍사스 대학 의대의 신경외과 교수이면서 이번 연구의 주저자인 니틴 탠든 (Nitin Tandon)은 “뇌에는 반응을 중단하거나 억제하는 회로가 존재한다. 우리는 처음으로 뇌 자극을 통해서 이러한 브레이크 시스템을 강화시킬 수 있다는 점을 보여주었다”고 주장했다. 컴퓨터를 이용해서 이러한 브레이크가 필요한 전두엽피질의 정확한 지점을 자극한다. 이 자극은 직접 뇌의 표면에 부착된 전극을 통해서 전달된다.

이러한 테스트가 전두엽 피질의 외부에 있는 뇌부분에 자극을 주어 반복할 때, 행위에 영향을 미치지 않으며 이러한 전기자극 영향은 특정한 전두엽 브레이크 시스템에만 영향을 미치게 된다. 이번 연구는 이중맹검연구(double blind study)로 참여자와 과학자들은 언제 그리고 어디에 전기자극이 주어지는지 모르는 상황을 의미한다. 전기자극의 방법은 전두엽 기능을 강화하는데 사용되는 것은 새로운 개념이지만 다른 인간의 두뇌 자극연구는 정상적인 뇌활동을 방해한다. 이번 연구는 처음으로 인간을 대상으로 하여 전두엽의 기능을 강화시킨 연구결과로 직접적으로 전기자극을 사용한 경우라고 연구자들은 보고했다.

이번 연구에는 간질을 앓고 있는 네 명의 환자들이 참여했으며 이들은 메모리얼 허만-텍사스의학센터 (Memorial Hermann-Texas Medical Center, TMC)의 미셔 신경과학연구소 (Mischer Neuroscience Institute)에서 발작을 모니터하도록 했다. 자극실험은 참여자 네 명 모두에게서 중단 (억제)을 강화했다. 탠든은 지난 5년 동안 캘리포니아 주립대학 샌디에이고의 연구자들과 함께 자기조절에 대한 연구를 수행해왔다. 메모리얼 허만-TMC의 미셔 신경과학연구소에 속한 탠든은 “우리의 일상은 반응을 억제해야 하는 순간이 많다. 예를 들어 사회적 맥락에서 적절치 않은 말을 할 경우에 이것을 중단해야 할 필요가 있다”고 말했다.

연구자들은 연구결과가 유망한 것으로 보고 있지만 일반적인 자기조절을 증진시킬 수 있는 능력에 대해서는 논의하지 않고 있다. 특히 이번 연구는 직접적인 전기자극은 강박장애(obsessive-compulsive disorder), 투레트 증후군, 경계성 인격장애 (borderline personality disorder)와 같은 자기조절장애를 치료하는 실질적인 대안은 되지 않고 있다. 직접적 전기자극은 침습성 수술과정이 필요하며 현재 심한 간질을 치료하기 위한 방안으로 사용되고 있다.

출처: <사이언스 데일리> 2013년 12월 15일 / http://www.sciencedaily.com/releases/2013/12/131213094949.htm / KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2013-12-20
원문참조:
Jan R. Wessel, Christopher R. Conner, Adam R. Aron, And Nitin Tandon. Chronometric Electrical Stimulation of Right Inferior Frontal Cortex Increases Motor Braking. The Journal of Neuroscience, 2013