‘걷고 싶다’는 생각을 할 때 발생하는 전기 신호를 척수에 무선으로 전달합니다.\r하반신마비 디지털다리
2011년 중국에서 엔지니어로 일하던 28세 네덜란드인 게르트-얀 오스캄은 자전거를 타다 교통사고를 당했다. 목이 부러지고 척수가 손상 당해 곧바로 병원에 옮겨졌지만 “앞으로 엉덩이 아래는 전혀 움직일 수 없을 것”이라는 하반신 마비 통보를 받았다.
뇌의 센서는 오스캄의 뇌에서 ‘걷고 싶다’는 생각이 떠오를 때 발생하는 전기 신호를 감지해 곧바로 척수의 신경 자극기로 무선으로 전달한다. 이 장치는 전달받은 신호를 다리 근육에 대한 명령으로 변환해 다리 움직임을 제어하게 된다. 연구팀은 “교통 사고로 끊어진 오스캄의 뇌와 척수 사이의 신경물질 전달 시스템을 무선 연결하는 새로운 ‘디지털 다리’를 만들어준 것”이라 설명했다. 연구팀은 환자가 등에 메고 있으면 지형지물 등을 인식해 디지털 신호로 바꿔 블루투스로 척수와 뇌에 전기 자극을 전달하는 휴대용 컴퓨터도 개발했다. 이를 통해 실시간으로 근육 활동의 타이밍과 진폭을 제어해 지형지물에 따라 환자가 자연스럽게 걷다 서는 등의 동작을 제어할 수 있게 했다.“아기처럼 걷는 법 새로 배우는 느낌” 그동안 과학자들은 뇌와 척수의 연결이 끊긴 환자들에게 뇌에서 오는 신호 대신, 척수로 직접 전기 자극을 주는 방식으로 걷게 하는 법을 연구해왔다. 오스캄 역시 2017년 처음으로 로잔대학병원의 임상 시험에 참여했을 때는, 몸에 부착한 센서로 근육의 움직임을 감지하고 척수에 전기 자극을 주는 방식으로 걷기를 시도했다. 하지만 이 방식으론 휠체어에서 일어나는 것 정도만 가능하고 자연스러운 걷기는 어려웠다. 이번에 뇌 신호를 무선으로 척수에 전달하는 방식을 적용하고서야 걸을 수 있게 됐다.
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