고려대학교의 민병경 교수 연구팀이 비침습적 경두개 교류 뇌 자극을 통해 인간의 기억 기능을 효과적으로 제어할 수 있는 방법을 발견했다. 이 연구는 교차 주파수 동조형(CFC) 뇌 자극 신호를 이용해 인지처리 시 활성화되는 뇌 중앙 처리 네트워크(CEN)와 기본 상태 네트워크(DMN) 사이의 길항 반응을 활용했다.
연구팀은 위상 차이를 둔 비침습적 교류 자극 신호를 사용해 180도 위상차 뇌 자극 대비 45도 위상차 뇌 자극에서 작업기억(working memory) 과제 수행이 빠르게 이루어지는 피험자의 중앙 처리 네트워크와 기본 상태 네트워크 사이의 기능적 연결성이 유의하게 강화되는 현상을 발견했다. 또한, 과제 수행이 빠른 피험자는 기본 상태 네트워크와 현저 네트워크 사이의 기능적 연결성과 과제 수행 정확도가 양의 상관관계를 보였지만, 느리게 수행하는 피험자에게는 음의 상관관계를 보인다는 점도 밝혀냈다.
이 연구는 비침습적 뇌 자극을 통해 인간의 기초 기능의 신경 생리학적 원리를 밝히고 주요 인지 기능을 증진할 수 있는 신뢰도 높은 기술을 개발할 가능성을 제시했다. 민병경 교수는 “이 연구는 인지 과제 수행 능력에 따라 뇌 네트워크의 기능적 연결성을 선별적으로 변화시키고, 해당 인지 기능을 선택적으로 제어할 가능성을 보여준다”며 “기존에 비침습적 뇌 자극 기반의 인지 기능 제어 연구 결과의 불일치 이유를 밝히는 하나의 실마리로 해석될 수 있다”고 설명했다.
이번 연구 결과는 뇌과학과 뇌공학 분야에서 중요한 진전을 이루었으며, 향후 인지 기능 증진을 위한 신기술 개발에 큰 기여를 할 것으로 기대된다. 특히, 비침습적 뇌 자극 기술은 치료적 접근과 인지 기능 강화를 위한 새로운 가능성을 열어줄 것으로 보인다.
