[mdtoday = 조민규 의학전문기자] 파킨슨병과 알츠하이머병 등 신경퇴행성 질환의 초기 증상을 포착할 수 있는 획기적인 기술이 개발되고 있다는 소식이 들려왔다.

파킨슨병은 떨림이나 근육 경직 같은 전형적 증상이 나타나기 훨씬 전부터 말소리 발음 변화, 언어 이상, 호흡 및 삼킴의 어려움 같은 미세한 신호를 보일 수 있다.

알츠하이머병 역시 뚜렷한 기억력 저하가 나타나기 전부터 어휘 사용이 줄어들고 특정 단어를 반복하는 경향이 나타나는 것으로 알려져 있다.

그러나 실제 진단은 대개 이러한 변화가 충분히 두드러져 일반적인 범주에서 벗어났을 때 이뤄지는 경우가 많다. 이처럼 진단 시점이 늦어지는 것은 초기 증상이 미묘하고 개인마다 차이가 큰 데다, 임상 현장 역시 여전히 눈에 띄는 진행된 증상 관찰에 크게 의존하고 있기 때문이다.

하지만 신경퇴행성 질환은 조기에 발견할수록 진행을 늦추는 데 유리하며, 일부 치료는 아주 초기 단계에서 시행될 때 더 효과적인 것으로 평가된다.

이에 따라 최근에는 식습관이나 운동 같은 생활습관뿐 아니라, 질병의 미세한 생리, 행동 신호를 연속적으로 포착할 수 있는 기술 개발이 중요 과제로 떠오르고 있다.

캐나다 에콜 드 테크놀로지 수페리외르 연구진은 이어버드 형태의 웨어러블 센서를 활용해 이러한 문제를 해결하려 하고 있다.

연구진은 귀 안에 삽입되는 장치가 막히는 과정에서 심장박동, 호흡, 삼킴, 말하기, 심지어 눈 깜빡임까지 저주파 내부 음향 신호가 증폭되는 폐쇄 효과에 주목했다.

귀 안쪽에 장착된 소형 마이크가 이 같은 신호를 포착하면, 임상적으로는 아직 드러나지 않은 아주 초기 단계의 변화를 추적할 수 있다는 설명이다.

연구진에 따르면 파킨슨병 환자에서는 들숨과 날숨의 비율 변화, 호흡과 삼킴의 협응 이상이 비교적 이른 시기부터 나타날 수 있다.

알츠하이머병 환자에서는 특히 급속 안구운동 같은 눈 움직임 변화가 중요한 단서가 될 수 있으며, 이런 신호 역시 귀 속 마이크를 통해 간접적으로 포착할 가능성이 있다. 즉, 귀가 단순한 청각 기관을 넘어 신경퇴행성 질환의 진행을 엿볼 수 있는 새로운 건강 창구가 될 수 있다는 것이다.

다만 기술적 과제도 적지 않다.

사람은 동시에 말하고, 숨 쉬고, 심장도 뛰기 때문에 귀 안 마이크에는 여러 생체 신호가 한꺼번에 섞여 들어온다.

연구진은 이를 분리하기 위해 기계학습 기반 인공지능, 오디오 신호 분리 알고리즘, 그리고 혈류 변화를 측정하는 광용적맥파 같은 보완 기술을 함께 시험하고 있다. 현재 연구진은 건강한 사람과 신경퇴행성 질환 환자의 생리 신호를 비교하는 두 건의 연구를 진행 중이다.

연구진은 중기적으로는 이러한 알고리즘이 신경퇴행성 질환의 초기 징후를 정확히 포착할 수 있을 것으로 기대하고 있으며, 장기적으로는 알츠하이머병과 파킨슨병의 조기 진단 체계를 근본적으로 바꾸는 데 기여하겠다는 목표를 제시했다.