눈 움직임만으로 치매 가능성 확인한 연구 공개돼

[한의신문] 눈 움직임으로 알츠하이머병의 초기 변화를 확인할 수 있다는 연구결과가 나와 관심이 쏠린다.

한국한의학연구원(원장 고성규) 김중일 박사 연구팀이 안구추적(Eye-tracking) 기술을 활용해 눈 움직임과 동공 반응이 경도인지장애 단계에서 나타나는 알츠하이머병 관련 뇌 구조 변화와 연관될 가능성을 확인했다고 23일 밝혔다.

경도인지장애는 정상 노화와 치매의 중간 단계로 일상생활은 가능하지만 인지기능 저하가 나타나는 상태를 말한다. 특히 일부 환자는 알츠하이머병 치매로 진행될 위험이 높아 조기 발견이 중요하다.

연구팀은 정상 인지 노인 516명과 경도인지장애 노인 212명 등 총 728명을 대상으로 안구추적 검사와 뇌 MRI 데이터를 함께 분석했다.

연구팀은 참가자들에게 화면에 나타난 표적을 바라보거나 반대 방향을 응시하도록 하는 과제를 수행하게 한 뒤, 눈 움직임 속도와 반응시간의 차이 여부, 동공 크기 변화를 측정했다. 이어 이를 MRI로 확인한 대뇌피질 두께 감소와 뇌실 확장 등 뇌 구조의 퇴행(위축) 상태와 비교 분석했다.

분석 결과 눈이 얼마나 빠르게 움직이는지 보다 반응시간의 불규칙성과 동공의 흔들림 정도가 초기 뇌 위축 상태를 더 정밀하게 반영하는 것으로 나타났다.

특히 경도인지장애 환자군은 정상 노인과 달리 뇌의 구조적 위축과 눈·동공 신호 간의 연결 고리가 뒤바뀌는 이른바 ‘뇌 제어 축 붕괴 및 과부하(과보상) 현상’이 확인됐다.

연구팀이 밝힌 세부적인 눈 움직임 특성을 살펴보면 정상인의 경우 생각과 행동을 통제하는 전두엽 등의 뇌 피질이 두껍고 건강할수록 눈 움직임이 일정하고 안정적으로 유지됐다.

반면 경도인지장애 환자들은 뇌 신경망 손상으로 인해 이러한 관계가 거꾸로 무너지는 이상 양상(음의 상관관계)를 보였다.

동공 반응에서도 차이가 발견됐다. 치매 초기, 가장 먼저 위축이 시작되는 내측 측두엽과 주의력 조절의 핵심 영역인 상변연회에서 정상인과 경도인지장애 환자 간 차이가 두드러졌다.

정상 노인에게서는 뇌 두께와 동공 반응 사이에 연관성이 나타나지 않았지만, 경도인지장애 환자들은 뇌가 얇아질수록 동공 반응이 급격히 저하됐다. 반대로 아직 뇌 두께가 유지되는 일부 환자에서는 동공이 과도하게 확장되고 크게 흔들리는 현상이 관찰됐다.

연구팀은 “경도인지장애 환자들이 초기 뇌 퇴행으로 인한 기능 저하를 극복하기 위해 남은 신경망을 무리해 가동하는 ‘뇌의 비효율적 과부하 작용’이 일어나고 있음을 확인했다”고 설명했다. 다만 연구진은 “이번 결과가 안구추적 검사만으로 치매나 경도인지장애를 진단할 수 있다는 의미는 아니”라고 강조했다.

연구팀은 “이번 연구는 안구추적 기술이 단순한 시각 반응 측정을 넘어, 치매 단계로 진입하기 전 대뇌 피질과 뇌간을 잇는 조절 신경망의 초기 기능 저하를 정밀하게 포착해낼 수 있음을 보여준다”며 “안구추적 기술은 몸에 부담이 적고 비교적 간편하게 측정할 수 있어, 향후 인지저하를 더 이른 시기에 살피는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 한국한의학연구원 기본사업인 ‘한의이론 기반 스마트 건강노화 관리기술 개발’ 과제의 지원을 받아 수행됐다.

연구 결과는 알츠하이머 및 치매 분야 국제학술지인 Alzheimer’s Research & Therapy(IF 8.9)에 지난 3월 게재됐으며, 논문명은 ‘Linking eye movements, pupil responses, and brain networks in early cognitive decline’이다.