식물인간도 일반인처럼 의식 있을 수 있다 -뇌 연구

식물인간 상태인 사람도 일반인에 가까운 의식을 유지하고 있을 수 있다는 연구결과가 나왔다.

미국 과학매체 와이어드 16일 자 보도에 따르면 영국 케임브리지대 스리바스 첸누 박사팀이 식물인간 상태에 있는 환자 32명과 건강한 성인 26명을 대상으로 한 뇌파 분석을 통해 식물인간인 사람 중에서도 일반인에 가까운 뇌 신경 네트워크를 유지하고 있는 것을 발견했다.

연구팀은 실험 참가자들이 휴식하고 있을 때의 뇌 활동을 기록하기 위해 전극을 사용한 뇌파(EEG) 검사를 시행했다. 이때 나온 신호를 분석하는 데는 수학의 한 분야인 그래프이론을 사용했고 뇌 영역의 다양한 네트워크 속에서의 연결 강도를 평가했다.

공개된 이미지 중에서 왼쪽은 의식의 흔적이 거의 나타나지 않는 식물인간 상태에 있는 환자 대부분의 뇌파 분석으로 그 네트워크가 매우 비정상적으로 소규모인 것을 볼 수 있다. 반면 이런 식물인간 상태의 환자 중에서 3명이 오른쪽에 해당하는 활발한 네트워크를 보이는 것으로 나타났다. 이는 가운데에 있는 일반인의 뇌파 분석과 거의 비슷한 수준이다.

사실 이번 연구팀 중 일부는 지난 2006년에 세계적인 학술지 사이언스(Science)에 이런 환자들을 대상으로 ‘자신이 테니스를 하고 있는 곳을 상상해달라’는 요구사항을 들려주고 뇌 스캔을 통해 확인하는 획기적인 연구를 시행했다.

당시 연구팀은 기능성 자기공명영상장치(fMRI)를 사용해 뇌 활동을 스캔한 결과, 식물인간 상태인 한 23세 여성에게서 일반인처럼 일부 뇌 영역이 활성화하는 것을 발견했다. 이들은 이런 결과가 이 여성이 전달된 요구사항을 정확히 이해하고 실행할 수 있을 정도로 충분한 의식을 유지하고 있음을 나타낸다고 주장했다.

또한 이번 연구에서는 뇌파 검사에서 일반인과 비슷한 의식을 보였던 3명의 환자 역시 당시 시행했던 시험을 통과했다. 그런데 의식이 없는 대부분의 환자 중에서도 한 명이 시험을 통과하는 기현상을 보였다.

이에 대해 첸누 박사는 “뇌파 검사 장비의 이점은 휴대할 수 있어 환자의 침대 옆에서도 쉽게 사용할 수 있다는 것”이라면서 뇌파 측정 과정에서 오류가 발생했을 수도 있음을 시사했다. 이어 그는 “환자를 정확하게 평가하기 위해서는 이번 뇌파 검사는 물론 당시 기능성 자기공명영상장치에 의한 시험을 함께 이용할 필요가 있다”고 덧붙였다.

한편 이번 연구성과는 생물정보학 분야 국제학술지 ‘플로스 컴퓨테이셔널 바이올로지’(PLoS Computational Biology) 최신호에 게재됐다.

사진=스리바스 첸누

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr