9만4000명 뇌 스캔, 8대 정신질환 비밀 푼다

8대 정신질환이 뇌 기능에 미치는 영향을 규명하기 위해 9만4000여 명의 뇌 스캔 데이터를 분석하는 역대 최대 규모의 국제 공동 연구가 시작된다.

21일(현지시간) 서던캘리포니아대학교(USC) 의과대학 산하 마크·메리 스티븐스 신경영상·정보학 연구소(Stevens INI)는 8가지 주요 정신질환의 뇌 기능 지도를 구축하는 글로벌 연구를 이끈다고 밝혔다. 이 프로젝트는 미국 국립보건원(NIH)으로부터 5년간 320만 달러(약 42억8800만원)의 연구비를 지원받는다.

연구 대상 질환은 조현병, 양극성 장애, 주요 우울장애, 외상 후 스트레스 장애(PTSD), 강박장애(OCD), 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD), 자폐 스펙트럼 장애, 거식증이다.

이번 연구는 27개국 257개 연구기관에서 수집한 4세부터 95세까지 참가자 9만4000여 명의 뇌 스캔 데이터를 분석한다. 연구진은 스캔된 사람 수와 참여 연구실 수 모두에서 역대 가장 큰 규모의 기능적 자기공명영상(fMRI) 연구가 될 것이라고 설명했다.

폴 톰슨 Stevens INI 부소장은 "지금까지 각 질환은 개별적으로 연구돼 뇌 이상 현상 중 어떤 것이 여러 질환에 공통적인지, 어떤 것이 특정 질환에만 나타나는지 알기 어려웠다"고 말했다. 그는 "모든 연구실이 동일한 방식으로 스캔을 처리하면 각 질병에 가장 민감한 뇌 신호를 식별해 치료법을 찾고 반응을 예측하는 데 큰 힘이 될 것"이라고 덧붙였다.

연구에는 안정 상태 fMRI 기술이 사용된다. 이 기술은 스캐너에 누워 있는 동안 뇌 활동을 기록해 뇌 각 영역이 활동할 때 변화하는 혈중 산소의 미세한 변화를 추적한다. 이를 통해 주의력, 반추, 계획 등과 관련된 기능적 네트워크를 파악할 수 있다.

이번 연구는 47개국 2500명 이상의 과학자로 구성된 글로벌 네트워크 '에니그마 컨소시엄'을 확장해 진행된다. 8개 질환을 연구하는 각 국제 연구 그룹은 동일한 표준화된 처리 파이프라인을 사용해 기능적 뇌 스캔을 분석하기로 합의했다. 이는 정신의학 분야에서 기능적 뇌 스캔 분석을 표준화하려는 최초의 글로벌 시도다.

방대한 데이터는 인공지능(AI) 기술을 활용해 소규모 연구에서는 감지하기 어려웠던 미묘한 질병의 지표를 찾는 데 사용될 예정이다. 연구팀은 이를 통해 기존 유전학 연구에서 제시된 것처럼 정신질환이 '기분 및 정신병 장애', '발달 장애', '강박 장애' 등 세 가지 계열로 분류될 수 있는지 뇌 기능 측면에서 검증할 계획이다.

아서 토가 Stevens INI 소장은 "수만 명의 데이터를 통합하는 이번 연구는 정신의학이 뇌 생물학에 기반한 측정 기준으로 나아가는 데 도움이 될 수 있다"고 밝혔다.