일본 국제전기통신기초기술연구소 등 국제연구팀 발표

 일본 국제전기통신기초기술연구소, 정보통신기술연구기구 등 국제연구팀은 피실험자에 고통스러운 경험을 상기시키지 않고 기억에 의해 일어난 공포반응을 약하게 하는 기술을 개발했다고 22일 발표했다.

강한 공포를 수반한 기억은 잊기 어려워 사람을 힘들게 한다. 예를 들어 빨간 차에 치인 경우 빨간 차를 볼 때마다 공포를 느낀다. 그러한 공포기억은 트라우마가 되어 외상후스트레스장애(PTSD)의 발병으로 이어질 가능성도 있다. 지금까지 공포기억을 완화는 방법으로는 공포대상(빨간 차)를 반복하여 보여주거나 혹은 이미지화하는 방법이었다. 그러나 이 방법을 매우 효과적이지만, 그 자체가 스트레스가 될 수 있다.

 이번 연구에서는 기능성자기공명화상(fMRI)을 이용하여 뇌정보를 인공지능기술의 하나인 스파스기계학습알골리즘으로 해독하였다. 공포대상에 관여하는 시각야(視覚野)의 공간적 활동 패턴을 검출할 때마다 피실험자에 보수를 주는 디코디드노로피드팩법(DecNef：Decoded Neurofeedback）을 응용함으로써 공포기억을 제거하는 데 성공했다.

평균 23세의 건강한 남녀 17명으로 대상으로 실험을 했다. 먼저 적색과 녹색의 도형에 달라붙은 공포기억을 완전한 고전적 실험방법을 이용하여 형성한다. 그후 적색과 녹색의 도형을 볼 때 시각야의 뇌활동패턴을 인공지능기술에 의해 식별하는 데이터를 이용하여 시각야의 활동 패턴이 적색을 볼 때의 패턴에 가까울 때마다 피실험자에 금전보수를 DecNef훈련을 3일간 하였다. 훈련이 끝난 다음날에 DecNef훈련이 대상이 된 적색 도형에 보인 공포반응과 대상이 되지 않은 녹색 도형에 보인 공포반응을 비교하여 공포기억소거 효과를 확인했다. 이 실험에서 DecNef훈련은 피실험자에게 스트레스가 적은 공포기억 제거 방법임이 확인됐다.

공포기억을 상기하게 자극을 직접 보여주는 기존의 방법을 사용하는 경우 전두전야복내측부라는 뇌영역의 활동에 의해 공포기억이 억제되는 것으로 알려져 있다. 이 억제 기능은 일시적인 것으로 시간이 경과하면 공포기억을 다시 돌아오는 문제점이 있었다.

DecNef를 활용한 이번 연구는 이 전두전야복내측부가 관여하지 않고, 보수에 의거한 학습에 관여하는 선상체(線状体)라는 뇌영역이 관여하는 것으로 나타났다. 따라서 공포기억을억제하는 것이 아니라, 기억의 흔적 자체를 바꾼 것일 수 있다는 가능성도 있다.

이 연구 결과는 재해나 전쟁에 따른 외상후스트레스장애의 치료에 응용할 가능성이 있다. 한편으로는 인간의 세뇌(洗腦)에 악용될 가능성이 있어, 연구팀은 “생명윤리의 전문가와 신중하게 사용법을 검토하겠다”고 밝혔다.

글. 정유철 기자 npns@naver.com