한국인 65세 이상 10%가 앓고 있으며, 평균 수명이 늘어 고령화 사회로 진입하면서 더욱 증가할 것으로 예상되는 심각한 신경질환, 치매. 최근 이러한 치매가 스마트 워치를 통해 분석한 일주기리듬 특성과 관련이 있다는 연구결과가 발표돼 눈길을 끈다.
일주기리듬이란 24시간 중 수면과 깨어있는 상태가 일정한 주기로 반복되는데, 이를 가리킨다. 즉, 매일 일정한 시간에 잠이 들고 일정한 시간에 일어나는 주기다.
아주대학교 의과대학 뇌과학과 김은영 교수(생체시계 연구실), 의료정보학과 윤덕용·박범희 교수, 정신건강의학과 홍창형·손상준 교수, 노현웅 임상강사로 구성된 연구팀은 스마트 워치를 통해 측정한 노인들의 활동량 기반 일주기리듬 특성을 확인한 결과, 치매 증상과 연관성이 있음을 확인했다.
그동안 치매 환자에서 나타나는 활동량 일주기리듬 이상 소견이 치매로 인한 2차적 변화인가 혹은 반대로 치매의 원인이나 악화 요인인가에 대한 궁금증이 있었다.
연구팀은 이를 확인하기 위해 치매 환자가 아닌, 치매 전단계의 '경도 인지장애' 환자와 '경증 치매'’ 환자 만을 대상으로 연구했다.
지난 2016년부터 2019년까지 인지기능 저하가 있는 노인 100명을 대상으로, 스마트 워치를 착용 후 4일 간 활동량 자료를 측정, 이 때 얻은 데이터에서 일주기리듬 지표를 계산했다.
이어 실제 신경심리검사, 뇌 MRI 검사, 아밀로이드 PET 검사를 통해 얻은 환자들의 치매 진행정도(인지기능, 뇌 위축, 뇌 아밀로이드 침착 등)와 함께 비교 분석하는 과정을 거쳤다.
그 결과, 특정 일주기리듬 지표 2개가 환자들의 치매 진행 정도와 높은 상관성이 있음을 파악했다.
연구팀이 찾은 첫 번째 지표는 'L5 시작시간'으로, 하루 24시간 중 가장 조금 움직이는 5시간 구간의 시작 시점이다.
이 지표는 근육 활동이 줄고 움직임이 최소화되는, 깊은 잠이 시작되는 시간에 가까운데 알츠하이머형 인지장애 환자가 비알츠하이머형 인지장애 환자보다 1시간 늦었다. 알츠하이머형 인지장애 환자가 비알츠하이머형 인지장애 환자보다 1시간 정도 더 늦게 깊은 잠에 든 것이다.
반면 비알츠하이머형 인지장애 환자는 'L5 시작시간'이 빠를수록, 기억력 및 기억력 관련 뇌부위(해마)의 위축이 심한 상반된 결과가 나왔다.
이에 대해 김은영 교수는 "이번 연구는 인지장애에서도 뇌 속 알츠하이머 병리의 유무에 따라, 하나의 활동량 일주기리듬 지표가 서로 다른 의미를 가질 수 있다는 점을 밝혀냈다는 점에서 의의가 있다"고 말했다.
두 번째 지표는 하루 일주기리듬을 고려한 평균 활동량 값을 뜻하는 '메서(MESOR)'로, 쉽게 말해 '하루에 얼마나 많이 움직이는가'를 뜻한다.
연구팀은 이번 연구 결과를 통해 초기 인지장애 환자 중 많이 움직이는 사람일수록 전두엽 기능이 우수한 것으로 분석했다.
손상준 교수는 "많은 활동량은 뇌 부위 중 전두엽을 자극하는 것으로 알려져 있는데, 실제 초기 인지장애 환자 중 활동량이 많은 분들이 더 우수한 전두엽 기능 검사 결과를 나타냈다"고 하면서 "흥미롭게도 L5 시작시간 결과와 달리, 많은 활동량에 따른 전두엽 기능 활성화는 치매의 원인이 무엇인지에 상관없이 모든 어르신에게 나타났다"고 설명했다.
연구팀은 이번 연구결과를 기반으로 향후 스마트 워치 기반 일주기리듬 특성을 활용한 치매 증상 파악 및 경과예측 시스템 구축을 준비 중에 있다.
이번 연구결과는 지난 8월 란셋 출판 중개의학전문지 '이바이오메디슨(EBioMedicine, IF 5.7)'에 '인지장애 환자에서 보이는 활동량 일주기리듬 지표, 아밀로이드 병리, 해마 위축, 인지기능의 상관에 관한 연구(Associations of Rest-Activity Patterns with Amyloid Burden, Medial Temporal Lobe Atrophy, and Cognitive Impairment)'란 제목으로 게재됐다.
알츠하이머는 치매 원인 중 60~80%를 차지하며, 뇌 속에 아밀로이드베타나 타우단백질이 쌓이면서 독성을 일으켜 인지기능이 악화되는 병이다.
[ 정리 / 경기신문 = 박태양 기자 ]
