뇌 신호 조절로 통증억제 새 치료법에 활용 기대

英·日 공동연구팀

[의학신문·일간보사=정우용 기자] 인공지능(AI)과 사람이 서로 훈련하는 시스템을 개발하고 사람이 느끼는 통증을 경감시키는 데 성공했다.

일본 국제전기통신기초기술연구소(ATR) 뇌정보통신종합연구소 등 연구팀은 영국 케임브리지 등과 공동으로 질환 치료 후 지속되는 통증을 뇌 신호의 조절로 억제하는 새로운 치료법으로 활용할 계획이라고 발표했다.

연구팀은 우선 참가자 19명과 AI가 서로 훈련하고 사람의 뇌활동 변화를 조사했다. AI는 참가자 손에 전류로 통증자극을 주고 뇌활동으로부터 사람이 느끼는 통증 세기를 해독했다. 강한 통증을 느낀 뇌활동이 자극을 선택하지 않도록 학습했다.

한편 사람의 뇌에서는 신경에 신호를 보내는 작은 영역의 정확도가 높아지고 통증자극의 전달을 조절하는 능력이 높아졌다.

이어 또 다른 28명의 참가자 일부에만 AI와의 훈련을 실시한 결과 훈련을 받은 참가자는 강한 자극 후 자극이 조금이라도 약해지면 통증 감각이 크게 감소하는 '오프셋진통' 효과가 높아졌다.

사람과 AI의 상호훈련으로 통증이 감소하는 메커니즘은 사람의 뇌에서 통증의 자극전달을 조절하는 부위의 정확도를 높이면 AI가 뇌활동패턴으로부터 통증 세기를 추정하고 AI가 뇌활동 패턴으로부터 자극의 가치판단을 학습해 강한 통증을 주지 않도록 AI가 자극의 종류를 조절하는 방식이다.

앞으로는 편리성과 정확도의 향상, 환자가 부담없이 훈련할 수 있도록 가상현실(VR) 도입 등으로 실용화한다는 목표이다.

저작권자 © 의학신문 무단전재 및 재배포 금지