뇌 스캔이 의식없는 환자와의 소통을 가능케 하다. Nature News



뇌 과학자들이 뇌 영상기술을 이용해 5년 째 식물상태로 판정받아 누워있던 환자와의 의사소통에 성공하였습니다. 개인신상에 대한, '예-아니오'로 대답할 수 있는 질문들만을 이용한, 아주 단순한 대화였습니다. 하지만 환자는 의사소통을 위해 연구자들이 제시한 규칙을 이해했고, 그들이 제시한 질문을 들었으며, 질문에 대답하기 위해 연구자들이 제시한 규칙에 따라 반짝- 신호를 보냈습니다. 그리고 연구자들은 뇌 영상기술을 통해 이 신호를 잡아냅니다.

논문에 따르면 이 환자는 "당신 아버지의 성함이 Alexander입니까?"라는 질문에는 "예"라는 신호로, "당신 아버지의 성함이 Thomas입니까?"라는 질문에 "아니오"라는 신호로 대답했습니다. 비슷한 다섯 개의 '예-아니오' 질문들에 대해 환자는 정확히 대답했으며, 마지막 주어진 한 질문에 대해서는 반응이 없었다고 합니다.

이 신호들은, 지난 5년 간 깊은 어둠 속에 고립되어 있던 환자의 온전한 의식이 쏘아올린 신호탄일까요? 아니면, 여전히 우리가 모르는 어떤 무의식의 자동기작들이 만들어 낸 헛된 희망일까요? 의식의식하고 의식적으로 의식에 대해서 말하면서도 우리는 아직 의식에 대해 모르는 것이 너무나 많습니다.

다음은 Nature News인 Brain scan allows unconscious patient to communicate에 대한 번역입니다.



뇌 스캔이 의식없는 환자와의 의사소통을 가능케 하다.

영상기술이 식물인간에게 이르는 길을 내다.

Heidi Ledford

의식이 없는 것으로 판정되었던 사람이 뇌 영상을 통해 일련의 예-아니오 질문에 대답할 수 있게 되었다. 이번 주 New England Journal of Medicine에 발표된 이 연구는 임상의사들의 '의식에 대한 정의'에 이의를 제기함과 동시에 겉으로 각성상태가 드러나지 않는 사람들과 소통할 수 있는 전례없는 기회을 제공한다.

만약 환자가 수차례의 질문과 요구에 대해 어떤 방법으로라도 반응하지 않는다면 이 환자는 의식이 없는 상태 혹은 식물상태(vegetative state)에 빠진 것으로 분류된다. 그러나 환자가 완전히 움직일 수 없는 경우라면 이런 식의 판정으로는 지각하고 소통할 수 있는 심적 상태를 제대로 파악할 수 없다. "충분한 증거 없이 진단이 이뤄진다는 점이 식물상태 판정의 가장 큰 문제입니다." 영국 Cambridge에 있는 의학 연구 협의회의 인지 및 뇌과학부에 근무하는 신경과학자인 Adrian Owen의 말이다.

Owen과 그의 동료들은 3년 전에 기능적 자기공명영상(fMRI)라 불리는 뇌 스캔 기술을 이용하여 식물상태의 여성이 언어적 지시에 반응할 수 있다는 것을 보여줌으로써 언론에 대서특필 된 바 있다. 연구자들은 이 여성에게 테니스 치는 상황이나 자신의 집 안을 걸어다니는 상황을 상상하도록 지시하였을 때 뇌의 특정 영역이 활성되는 것을 fMRI를 통해 보여주었는데, 이 영역은 똑같은 지시를 받은 건강한 피험자에게서도 동일하게 활성화되었던 부분이었다.

이 발견은 이 여성이 정말 의식이 있느냐 없느냐에 대한 논란을 촉발시켰다 (see Thoughts of woman in 'Waking coma' revealed). 어떤 이들은 Owen과 그 동료들이 본 것은 특정 단어들을 들었을 때 자동적으로 활성화되는 뇌의 영역일 뿐이라며 그들의 주장을 일축하였다.

파리에 위치한 Pitié-Salpêtrière 병원의 신경과학자인 Lionel Naccache는 이들 반대론자들 중 하나였다. 그는 이 여성이 실제로 의식이 있는 상태라고 성급하게 결론짓는 것에 대해 우려하였다.

그러나 Naccache는 식물상태 환자와의 의사소통을 보여준 최신 연구결과에 대해 확신한다. "이는 의식이 있음에 대한 분명한 증거입니다"라고 그는 이야기한다.


Piercing the fog

Owen과 동료들은 식물상태 혹은 최소 의식상태(minimally conscious, 지시에 대해 반응하나 일관성이 없으며 상호 소통이 불가능한 상태)로 분류된 54명의 환자들을 대상으로 fMRI 실험을 반복하였다. 그들은 54명 중 5명의 환자들이 테니스를 치는 상황이나 집 안을 돌아다니는 상황을 상상하라는 지시에 반응했다고 밝혔다. 이 다섯 명 중 네 명의 환자가 식물상태로 분류되어 있었다. fMRI 실험 이후 임상의사들이 그들에 대한 판정을 다시 수행하였고, 결과 네 명 중 두 명은 식물상태가 아닌 최소 의식상태로 판정됬어야 함을 보여주는 증거가 발견되었다.

반응을 보인 환자들 중 하나로, 교통사고로 외상성 뇌손상을 입은 후 5년 동안 식물상태로 판정되어 왔던 22세의 남성이 후속 연구를 위해 선택되었다.

어떤 사람이 '예'라고 생각하는지, 혹은 '아니오'라고 생각하는지를 알아내는 것은 설령 가능하다 할지라도 매우 어려운 일이다. 때문에 연구자들은 환자에게 질문에 대해 '예'라고 대답하고 싶을 때는 테니스를 치는 상황을, '아니오'라고 대답하고 싶을 때는 집 안을 돌아다니는 상황을 상상하도록 요청했다. 이 두 가지 행동을 상상하는 것은 뇌의 서로 다른 부분들을 자극함으로 fMRI를 통해 쉽게 구분할 수 있다.

그들은 환자에게 "당신의 아버지 성함이 Alexander입니까?"와 같이 개인사와 연관된, '예-아니오'로 대답 가능한 일련의 질문들을 하였다. 환자는 여섯 개의 질문 중 다섯 개의 질문에 대해 정확히 답하였다. 여섯 번 째 질문의 경우, 그의 뇌는 아무런 반응도 보이지 않았다.

Owen은 이 결과는 fMRI가 반응이 없는 환자를 진단하는데 유용함을 보여준다고 말했다. "외부적인 행동으로 드러나지 않는 것들이 분명히 존재합니다. 이 방법은 환자들의 의식상태를 판정할 수 있게 해 줄 것이며, 환자들이 무엇을 할 수 있는지 우리에게 알려 줄 것입니다."라고 Owen은 이야기한다.

Naccache는 Owen이 제시한 부호를 이용해 환자가 반응했다는 사실 자체가 환자의 의식이 정말로 살아있음을 보여주는 것이라고 말한다. "의식이 살아있을 때 우리는 임의적인 부호를 이용해 타인과 의사소통 할 수 있는 능력을 가집니다"라고 그는 이야기 했다.

University College London의 신경과학자인 Parashkev Nachev는 이 결과를 과대 해석해서는 안된다고 말한다. 그는 환자가 단지 일련의 기본적인 질문에 대답했을 뿐이며, 이 결과만으로 환자가 의식이 온전하다거나 회복될 가능성이 있다고 확실하게 말할 수는 없다고 지적했다. "더 연구할 가치가 있는 일임에는 의심할 여지가 없습니다. 하지만 현재 단계에서 (이 기술이) 의학적으로 활용될 가능성은 없어 보입니다".

다음 단계로써 Owen과 동료들은 이 환자에게 사실관계 확인 이상의 질문들을 하려고 한다. 예를 들어 이 기술은 환자들이 고통을 느끼는지에 대해 묻기 위해 쓰일 수 있다. 이는 가족들과 의사들을 종종 괴롭게 하는 질문이다. 그러나 우리가 (이 기술을 이용하여) 식물상태의 환자에게 살기를 원하는지, 혹은 죽기를 원하는지 물을 수 있을까?

"안락사에 관해서는 많은 문제들이 있습니다. 환자가 '예'나 '아니오'로만 답할 수 있는 상황이기 때문에, 그가 자신의 운명에 대한 어렵고 윤리적인 난점들이 있는 질문에 대해 적절히 대답할 수 있는 수준인지 판정할 수 없기 때문입니다"라고 Owen은 말했다.

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