우리나라 사망 원인 2위인 뇌졸중은 우리나라에서 50세 이상 유병률이 4.5%를 차지할 정도로 흔하며 10만명 당 53.2명이 사망할 정도로 치명적이다. 특히 생존하더라도 심각한 장애를 남기는 경우가 많고, 재발의 위험성이 높아 사회적으로 부담이 가장 큰 질병이다.

▲ 김연희 성균관대학교 뇌신경재활 및 신경가소성영상연구실 교수

김연희 성균관대학교 뇌신경재활 및 신경가소성영상연구실 교수의 행보가 화제다. 이 연구실은  신경가소성 조절 및 기능적신경영상을 통해 뇌신경계통의 질병에 대한 재활치료법 개발을 목표로 하며, 연구책임자인 김연희 교수를 주축으로 3명의 교수진과 10여 명의 연구원이 연구에 참여하고 있다.

성공적 뇌기능 회복하는 뇌신경재활기법 개발
현재 성균관대학교 뇌신경재활 및 신경가소성영상연구실은 뇌졸중, 혈관성치매, 외상성 뇌손상 및 파킨슨병 등 뇌질환에서 뇌신경 가소성의 기전을 규명하고 이를 극대화하며 성공적인 뇌기능 회복을 달성할 수 있는 뇌신경재활기법을 개발하는 데 매진하고 있다. 이를 위해 기능자기공명영상, 확산텐서영상, 뇌전도, 기능적 근적외선분광법 등의 기능적 신경영상을 이용해 신경가소성에 따른 뇌기능 회복의 기전을 밝히고 반복 경두개자기자극, 경두개 직류자극 등 비침습 뇌자극 기법을 이용해 뇌기능을 증진시키는 연구 및 임상적 적용을 실시하고 있다.

김연희 교수는 “전통적으로 신경발달 치료법과 같은 감각-운동 치료를 뇌졸중 후 기능 회복을 위해 사용해 왔으나 뇌기능을 직접적으로 변화시키는 데 한계가 있었다”면서 “비침습 뇌자극은 손상된 뇌에 자기 및 전기자극을 수술적 처치 없이 비침습적으로 두피를 통해 전달함으로써 신경의 기능을 조절하여 회복을 촉진시키는 치료 방법으로, 기존의 치료방법의 한계를 극복할 수 있는 새로운 개념이다”고 설명했다. 뇌신경재활 및 신경가소성영상연구실에서는 지난 10여 년 동안 뇌질환 환자를 대상으로 비침습 뇌자극을 사용하여 효과적으로 뇌기능 회복을 촉진하는 방법에 대해 지속적인 연구를 수행해왔다. 특히 뇌졸중 환자의 운동, 감각, 인지기능에 대한 반복 경두개자기자극, 경두개 직류자극과 같은 비침습 뇌자극의 효과 및 작용기전을 신경영상을 활용하여 밝혀내는 연구를 진행했으며 뇌질환 환자의 운동, 인지기능 회복에 따른 뇌신경망의 재구성에 대한 변화를 연구하였고, 이 분야에서 세계적인 수준의 업적을 배출했다.

▲ 비침습 뇌자극의 세계적 권위자인 하버드대학 "Berenson-Allen Noninvasive Brain Stimulation Center" 의 Dr. Alvaro pascual-Leone 교수와 연구협력 체결

또한 뇌졸중과 혈관성치매 환자에서 효과적인 뇌기능 촉진 기술을 개발을 위한 “뇌신경재활을 위한 맞춤형 비침습 신경조절 기법 및 기전연구” 를 통해 뇌질환 환자에서 비침습 뇌자극의 명확한 작용 기전에 대해 규명하고 개인의 두개 모양 및 유전자 특성에 따른 맞춤형 비침습 뇌자극을 개발하여 기능 향상에 보다 효과적인 치료법을 개발하고자 한다. 김연희 교수는 “실시간 모니터링 및 피드백이 가능한 시스템을 구축하여 획기적인 맞춤형 비침습 뇌자극 치료방법을 개발하고 뇌질환 환자의 기능 회복 증진에 기여하며 이러한 연구성과를 바탕으로 세계적 의료 시장에 진출할 수 있는 발판을 마련하여 국민건강과 창조경제에 기여할 수 있기를 바란다”고 강조했다. 

10년 동안 세계 3대 인명사전에 등재된 세계적 석학
김연희 교수는 1982년 연세대학교 의과대학을 졸업하고 동 대학원에서 석사 및 박사학위를 취득하였으며 1986년 재활의학전문의 취득 후 전주예수병원, 전북대학교 의과대학, 포천중문의과대학 분당차병원 재활의학과장 및 주임교수를 역임하였고, Northwestern University Medical School의 Cognitive Neurology and Alzheimer‘s Disease Center에서 연구교수를 거쳐 현재 성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 재활의학과 교수, 삼성융합의과학원, 성균관대학교 대학원 인지과학협동과정의 겸임교수로서 신경재활분야 진료 및 연구를 위해 힘쓰고 있다. 또한 대한뇌기능매핑학회 이사장, 대한뇌신경재활학회 이사장, 대한신경조절학회장, 대한재활의학회 및 대한뇌졸중학회 이사 등을 역임했으며 현재 한국재활승마학회장 및 많은 유관학회의 이사직을 수행 중이다.

▲ 뇌손상환자에서 인지재활 치료 후 뇌신경망의 변화를 기능적 자기공명영상을 통해 밝힌 것으로, 뇌신경재활분야 상위 5% 저널인 Neurorehabilitation and Neural Repair 잡지에 게재되었음

현재까지 157편의 국내외 유명저널에 학술논문을 발표하였고, 10편의 저서 및 경두개 직류자극 특허등록과 인지재활프로그램 등록 등의 연구성과를 거두었다. 그간의 연구성과를 인정받아 4회의 대한재활의학회 학술상, 지멘스뇌기능매핑학술상, 교육과학기술부 장관상 등을 수상했으며 지난 2005년부터 10년 동안 세계 3대 인명사전인 ‘마르퀴즈 후즈 후 인더 월드’에 등재되어 있다. 김연희 교수는 “연구실은 한국과학기술연구원, 삼성종합기술원과의 협력연구를 통해 장애인과 노인의 기능향상을 위한 재활 로봇을 개발하는 기초 연구에도 활발히 참여하고 있다”며 “또한 보건복지부의 지원을 받아 뇌졸중 환자의 기능 상태와 장애 여부를 장기간 추적 조사해 장애를 감소시키는 방안을 연구하는 ‘뇌졸중 재활 코호트 연구’를 통해 뇌질환 환자의 장애를 예방하고 삶의 질을 증진시킬 수 있는 다양한 정책 수립에도 기여할 것”이라고 포부를 밝혔다. NM