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침 연구에 있어서 포도당(glucose) 및 갠사이크로비르(ganciclovir)와 같은 특정 기질의 대사(metabolism) 및 신경전달물질 배위자 (ligands)에 대한 특정 신경-수용체 (neuro-receptors)의 친화력/분포
(affinity/distribution)를 측정하는 분자영상은 뇌의 기능적 영상을 혈류량을 통해 간접적으로 측정하는 fMRI와 함께 매우 중요한 위치를 차지함.

PET은 대표적인 분자 영상을 얻는 장비로서 1970년대 개발된 이후 비침습적으로 인체 내의 기능적 분자영상을 직접적으로 구하는데 사용되어 옴. 실제로 지금까지의 침 연구에 있어서 침의 기전에 따른 대사량과 기질-수용체의 친화력 및 분포 변화들은 PET을 통해 정량적으로 측정되어 왔다. PET 이 외에 MRI를 이용하여 특정 자극이 주어졌을 때 뇌의 특정 부위로 전달되는 혈류 변화의 정도를 측정하여 영상화하는 fMRI(functional MRI, 기능성 자기공명 영상 기법)도 침의 기전 연구에 매우 많이 사용되고 있는 도구임.

하지만, fMRI는 엄밀히 말하면 실제 뇌세포의 활성화 정도의 측정이라기보다는 세포 주변의 혈관의 변화를 측정하는 것이기 때문에 아직까지도 그 정확함에 있어서의 논란이 있음. PET의 경우는 목적에 맞는 방사선 동위원소를 이용하여 실제 뇌세포의 활성화 정도를 측정할 수 있다는 점에서 보다 정확한 뇌기능의 분석이 가능하다는 장점이 있지만 PET은 MRI나 X-ray CT등과 같은 해부학적 영상장비에 매우 뒤떨어지는 공간 해상도를 가지고 있어서 특정 기질의 대사량 분포나 특정 기질-수용체의 분포를 고해상도로 얻어내는데 많은 어려움이 있음. 하지만, 침 연구에 있어서 필요한 분자영상은 정확하면서 동시에 고해상도, 고민감도를 가지고 있어야만 함. 해부학적 영상 기술의 발달로 인해 보다 상세한 침의 기전을 밝히는 데 있어서 보다 고해상도의 그리고 보다 고민감도의 분자영상의 필요성이 매우 커지고 있음. 이처럼 고해상도, 고민감도의 분자영상이 침의 기전을 밝혀내는 연구에서 매우 큰 비중을 차지하고 있기 때문에, 고해상도, 고민감도의 분자영상을 얻어낼 수 있는 분자영상 인프라의 구축은 침 연구뿐만 아니라, 모든 신경과학 분야에 있어서도 매우 중요한 가치를 지님.

고해상도의 분자영상 인프라의 구축을 위한 연구 중에서 현재 많은 주목을 받고 있는 것으로 PET의 분자영상기능과 MRI의 고해상도의 해부학적 영상기능을 융합시킨 PET-MRI 융합시스템임. 이 두 시스템의 융합의 완성은 신경과학 분야에 있어 해부학적 영상과 더불어 세포의 분자 정보에 관한 세밀한 부분을 볼 수 있는 획기적인 발전을 이룰 것으로 기대됨.


침연구를 위한 뇌 기능영상 및 분자영상 기술 기초 연구
침 연구를 위한 뇌 기능영상 및 분자영상 기술 개발
침 연구를 위한 뇌 기능영상 및 분자영상 기술 적용


1단계 : 침연구를 위한 뇌 기능영상 및 분자영상 기술 기초 연구
2단계 : 침 연구를 위한 뇌 기능영상 및 분자영상 기술 개발
3단계 : 침 연구를 위한 뇌 기능영상 및 분자영상 기술 적용 


1단계 : 침연구를 위한 뇌 기능영상 및 분자영상 기술 기초 연구
  - microPET 영상 기술 기초 연구
  - 분자영상용 방사선추적자 기초 연구
  - 고해상도 fMRI 영상을 위한 기초 연구
  - 고해상도 DTI 영상 기술 기초 연구

2단계 : 침 연구를 위한 뇌 기능영상 및 분자영상 기술 개발
  - microPET 영상 기술 개발 및 적용
  - 분자영상용 방사선추적자 발굴
  - 고해상도 fMRI 영상 기술 개발 및 보정
  - 고해상도 DTI 영상 기술 개발 및 보정

3단계 : 침 연구를 위한 뇌 기능영상 및 분자영상 기술 적용
  - 동물 질환모델에 최적화된 microPET 영상 기술 적용
  - 분자영상용 방사선추적자 개선 및 적용
  - 고해상도 fMRI 영상 기술에 최적화된 RF 코일 개발 및 영상 기술 적용
  - 고해상도 DTI 영상 기술에 최적화된 RF 코일 개발 및 영상 기술 적용

 

침의 효과에 대한 국제적인 동의를 얻기 위해서는 침의 효과에 대한 객관적이고 정량적인 연구를 통해 침의 효능에 대한 구체적인 증거들을 제시하는 것이 무엇보다도 중요한 문제로 대두되고 있음. Acupuncture 기전에 관한 최근까지의 많은 연구에서 침의 mechanism과 brain response의 연관성에 대한 결과가 꾸준히 보고되고 있음(Cho et al., 2006, Hui et al., 1998, 2000, 2005).

이러한 상황에서 뇌 기능영상과 분자영상기술을 이용한 Acupuncture의 연구는 기존의 장비가 보여 줄 수 없었던 고분해능의 해부학적 영상과 높은 SNR을 통한 기능영상을 제공할 수 있다는 점에서 새롭게 관심을 모으고 있음.

이러한 장점을 통해서 보다 객관적이고 재현성 있는 결과를 제공할 수 있고 Acupuncture와 Neural response의 기전규명에 한 발 더 나아가는 좋은 계기가 될 수 있음. 실제로 Acupuncture의 기전규명은 “기초적 침연구의 학술인프라제공”이라는 측면 뿐 만 아니라 궁극적으로 이를 이용한 치료의 이용, 예를 들면, 치매나 뇌졸중등 특정 질환에서 Acupuncture의 작용기전 규명에도 큰 역할을 할 것으로 기대됨. 이는 각 질환에서 사용되는 침술을 과학적으로 정리하고 집대성 할 수 있는 또 하나 좋은 계기가 될 수 있음. 이와 더불어 최근에 한의학의 개방이 당면한 현실로 다가오는 상황에서 세계적 흐름에 맞는 침의 작용 및 치료기전에 객관화는 현대의학에서 나아가는 방향과 그 흐름을 같이 할 수 있는 좋은 기회가 될 수 있음.

결론적으로 뇌 기능영상과 분자영상기술을 통한 Acupuncture의 기전 연구는 아직까지도 미개척 분야이며 높은 분해능과 민감도를 장점으로 Acupuncture와 Neural response의 객관적인 상관관계 규명과 함께 세계시장에서 학술적 경쟁력을 선점할 수 있는 계기가 될 것임.