분당서울대병원, 일상생활서 뇌 자극하는 ‘투명 OLED 안경’ 개발

▲분당서울대병원 김기웅 교수, KAIST 유승협 교수, 서울대 박예승 연구조교수, KAIST 채현욱 박사(왼쪽부터)

분당서울대병원은 6일 “정신건강의학과 김기웅 교수와 KAIST 전기및전자공학부 유승협 교수 공동 연구팀이 주변 환경을 그대로 볼 수 있으면서도 뇌를 자극하는 투명 OLED 스마트 안경을 개발했다"면서 “이어 진행한 임상실험을 통해 뇌 활동 변화를 확인해 국제학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 발표했다"고 밝혔다.

연구팀이 개발한 투명 OLED 스마트 안경은 주변 환경을 그대로 보면서도 빛 자극을 줄 수 있다. 빛 투과율 75%, 화면 밝기 균일도(안경 전체에서 빛이 고르게 나오는 정도)가 90% 이상으로, 착용한 상태에서도 평소와 다름없이 주변을 볼 수 있다.

연구팀은 건강한 성인 20명을 대상으로 임상실험을 진행했다. 참가자들은 투명·불투명 OLED 안경과 주변광 유무를 조합한 네 가지 조건에서 빛 자극을 받았으며, 연구팀은 자극 전후 뇌 활동 변화를 비교했다.

분석 결과, 투명 OLED 안경을 착용하고 주변광이 있는 조건에서 감마파 활동 변화가 가장 뚜렷했다. 또한 빛 자극으로 발생한 신호가 시각을 담당하는 뇌 뒤쪽 영역(후두엽)에서 인지기능과 관련된 앞쪽 영역(전두엽)으로 전달되는 정도도 가장 활발한 것으로 나타났다.

일상생활에서 뇌 자극 기기로 발전하는 데 필요한 편의성도 확인됐다. 참가자들은 투명 OLED 안경을 주변광이 있는 상태에서 착용했을 때 눈부심과 눈의 피로를 가장 적게 느꼈다고 평가했다. 연구팀은 향후 경도인지장애와 초기 알츠하이머병 환자로 연구를 확대해 인지기능 변화와 안전성, 실제 활용 가능성 등을 검증할 계획이다.

알츠하이머병은 진행되면서 뇌의 여러 영역 간 정보 전달 기능이 약해지고, 인지기능과 관련된 감마파 활동도 함께 변화하는 퇴행성 뇌질환이다. 감마파는 뇌가 정보를 처리하고 여러 영역을 연결할 때 나타나는 고주파 뇌파로, 기억력·주의력 등 인지기능과 관련이 있다.

김기웅 교수는 “알츠하이머병은 뇌 기능을 꾸준히 자극할 수 있는 새로운 접근이 필요하다"면서 “이번 연구는 감마파 자극을 일상생활과 병행할 수 있는 형태로 구현하고, 실제 뇌에서 일어나는 변화를 확인했다는 점에서 고무적"이라고 말했다. 유승협 교수는 “디스플레이 기술이 단순한 정보 전달을 넘어 뇌 자극과 같은 의료 분야로 확장할 수 있도록 연구를 이어가겠다"고 밝혔다.

박효순 의료 전문기자 anytoc@ekn.kr