비즈니스 기회
소리를 사용하여 치매환자의 수면 향상
실험 설계 및 위상 잠금 검증. 크레딧: PLOS Biology(2024). DOI: 10.1371/journal.pbio.3002651
수면 장애는 치매의 흔한 특징이며 이 질환을 앓고 있는 사람들의 최대 절반에 영향을 미칠 수 있습니다.
특정 뇌파를 자극하기 위해 소리를 사용하는 것은 치매나 인지 기능 저하가 있는 사람들이 더 잘 자는 데 도움이 될 가능성이 있다고 새로운 연구가 밝혔다.
연구 기간 동안 서리 대학과 임페리얼 칼리지 런던의 영국 치매 연구소 치료 연구 및 기술 센터의 연구팀은 뇌가 어떻게 반응하는지 조사하기 위해 파동의 정확한 타이밍에 뇌파의 일종인 알파 리듬을 표적으로 삼는 소리 자극을 사용했습니다.
이 연구는 학술지 '플로스 바이올로지(PLOS Biology)'에 게재됐습니다.
알파 리듬은 기억 및 지각과 관련이 있으며, 인지 기능 저하 및 치매를 경험하는 사람들에게서 리듬의 변화가 관찰되었습니다.
선임 저자인 서리 대학의 심리 신경과학 선임 강사인 이네스 비올란테 박사는 "알파 진동은 우리 뇌의 전기적 활동을 정의하는 특성이지만 우리는 여전히 기본적인 뇌 기능을 형성하는 데 있어 알파 진동의 역할을 완전히 이해하지 못하고 있습니다.“
"소리를 사용하는 것은 뇌 내의 특정 진동을 자극하는 강력하고 비침습적인 접근 방식입니다. 알츠하이머병과 같은 질병에서 뇌 진동이 더 느리다는 것을 알고 있기 때문에 치료 응용 프로그램을 위한 도구를 만들기 위해 이러한 진동을 조작하는 방법을 찾는 것이 중요합니다."
일련의 실험에서 연구원들은 알파 폐쇄 루프 청각 자극(Alpha Closed-Loop Auditory Stimulation, aCLAS)으로 알려진 혁신적인 뇌 변조 기술을 사용했는데, 이 기술은 알파 리듬의 정확한 단계에 맞춰 소리를 내는 것입니다. 자극의 효과를 모니터링하기 위해 뇌의 전기 활동 측정값을 실시간으로 지속적으로 판독하고 뇌파가 특정 단계에 도달하면 참가자에게 소리(핑크 노이즈 폭발)를 재생했습니다.
연구원들은 소리가 재생되는 단계에 따라 알파 리듬이 빨라지거나 느려지는 것을 관찰했습니다. 그 효과는 또한 알파 진동이 뇌에서 어디에서 오는지에 따라 달랐습니다.
서리 대학(University of Surrey)의 전 박사 과정 학생이자 이 논문의 제1저자인 헨리 헤브론(Henry Hebron) 박사는 "우리가 발견한 것은 폐쇄 루프 접근 방식을 사용하여 이 리듬을 자체 용어로 다룰 때 알파 진동을 소리를 통해 조작할 수 있다는 것입니다.
놀랍게도, 참가자들이 잠들 때 aCLAS 실험을 수행했을 때, 특정 단계의 소리는 (그들을 깨우지 않고) 더 깊은 수면 단계에 도달하는 것을 방해하는 반면, 다른 단계의 동일한 소리는 방해가 되지 않는다는 것을 관찰했습니다.
"신경 진동에 의존하는 행동에 대해 더 많은 것을 탐구해야 하며, 우리는 여기서 구현한 것과 같은 폐쇄 루프 접근 방식이 핵심이 될 수 있다고 믿습니다."
연구진에 따르면, 이제 그들은 소리로 알파파에 영향을 줄 수 있다는 것을 보여주었고, 다음 단계는 인지와 수면을 향상시키는 방식으로 알파파를 수정할 수 있는지 여부를 탐구하는 것이며, 이는 궁극적으로 치매 환자에게 도움이 될 수 있습니다.
Surrey Sleep Research Centre의 소장이자 UK Dementia Research Institute Centre for Care Research & Technology Centre의 그룹 리더인 Derk-Jan Dijk 교수는 "수면과 인지에서 알파 리듬의 역할에 대해 밝혀야 할 것이 많습니다. 이 기술은 치매 환자의 수면 기능에 대한 이해를 높이고 개선하는 데 영향을 미칠 수 있습니다. 우리는 현재 알파 리듬이 존재하지만 그 역할은 아직 알려지지 않은 REM 수면에서 이 폐쇄 루프 청각 자극 접근법의 효과를 조사하고 있습니다."라고 언급합니다.
이상의 기사는 2024년 6월 18일 MedicalXplore에 게재된 “New technique uses sound to influence brain waves and sleep in dementia”제목의 기사내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : New technique uses sound to influence brain waves and sleep in dementia (medicalxpress.com)
* 추가정보 출처 : A closed-loop auditory stimulation approach selectively modulates alpha oscillations and sleep onset dynamics in humans | PLOS Biology