말더듬증 완화를 위한 뇌 이식 첫 사례

말더듬증 치료를 위한 뇌 페이스메이커?

말더듬증 환자, 언어 유창성 향상을 위한 뇌 이식 수술 첫 사례

페이스메이커:

뇌에 직접 전기 자극을 가하면 심한 말더듬증도 완화할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 심한 말더듬증 환자에게 이 심부 뇌 자극술을 처음 적용한 결과 입증되었다. 이식된 전극을 통해 시상을 자극하자 언어 장애가 크게 개선됐다. 그러나 뇌에서 어떤 일이 일어나는지, 그리고 이 뇌 페이스메이커가 다른 말더듬증 환자에게도 적합한지는 아직 불분명하다.

▲ 활성 접촉(분홍색) 위치. 왼쪽(빨간색)과 오른쪽(녹색) 이식 리드는 융합 T1 MRI 스캔의 관상면 단면에 표시되어 있으며, 활성 전극은 분홍색으로 표시돼 있다. VIM(노란색), 불확정대(파란색), STN(녹색), 그리고 빨간색 핵(빨간색)은 자동분할되었습니다. 투명한 색상은 관상면 단면 외부에 있는 피질하 핵 또는 리드의 범위를 나타낸다. 활성 전극은 기저 VIM 영역으로 돌출되어 있으며, 전극 끝은 시상하부 영역인 불확정대에 도달한다. (출처: Journal of Fluency Disorders Left thalamic deep brain stimulation for persistent developmental stuttering / September 2025, Journal of Fluency Disorders)

말더듬증이 있는 사람들은 유창하게 말하는 데 어려움을 겪으며, 개별적인 소리, 단어 또는 완전한 문장을 만들어내는 데 어려움을 겪는다. 이는 일상생활과 삶의 질을 심각하게 저해할 수 있다. 전체 성인의 약 1%가 말더듬증에 시달리고 있다. 현재까지 알려진 바에 따르면, 여러 유전자를 포함한 여러 요인이 말더듬증에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 또한, 언어 장애가 있는 사람들의 뇌는 해부학적 특징을 보인다.

"말더듬이가 있는 사람들의 좌뇌에 있는 청각 피질은 언어 기관 근육을 제어하는 ​​운동 피질과 상호작용이 적다. 이것이 뇌가 우뇌에 작업을 위임하는 이유일 수 있다. 그러나 우뇌는 언어에 내재된 빠른 신호에 대처하는 능력이 부족하다"고 프랑크푸르트 암 마인 괴테 대학교의 크리스티안 켈(Christian Kehl)은 설명했다. 따라서 말을 더듬는 사람들은 자신이 무엇을 말하고 싶은지 정확히 알고 있음에도 불구하고 개별 단어에 집착하게 된다.

떨림 완화 효과를 말더듬이로 전환

말더듬이 장애는 심각도와 사회적 환경에 대한 이해도에 따라 환자에게 매우 큰 스트레스를 줄 수 있다. 따라서 켈이 이끄는 연구팀은 이전 치료에 반응하지 않았던 젊은 환자의 긴급한 요청에 따라 이들을 도울 새로운 방법을 모색했다. 연구진은 심하게 말을 더듬는 24세 남성의 좌뇌 시상에 머리카락처럼 가는 전선을 이식했다. 이 전선은 언어 등 여러 기능에 중요한 뇌의 중추적인 전환점이다.

이 전선은 전극 역할을 했고, 연구팀은 이를 통해 약한 전류로 뇌 영역을 지속적으로 자극했다. 파킨슨병과 같은 운동 장애에서 이러한 심부 뇌 자극은 떨림을 완화하고 움직임이 멈춘 현상을 해소할 수 있다. 켈과 그의 동료들은 말더듬이 환자에게 표준화된 검사를 사용해 이 방법이 환자의 언어에 어떤 영향을 미치는지, 그리고 어떻게 영향을 미치는지 확인했다.

전기 자극으로 말더듬이 완화

결과:

켈은 "자극 시작 후 몇 달 동안 말더듬이 빈도가 46% 감소했다"고 보고했다. 또한 말더듬의 강도는 29% 줄었다. 연구진과 환자 본인은 이전에는 언어 장애를 "매우 심각함"으로 분류했지만, 이후에는 "중등도"로 분류했다. 켈은 "환자가 인지하지 못한 상태에서 심부 뇌 자극을 중단하자 말더듬이가 다시 심해졌다"고 말했다. 따라서 연구팀은 이 뇌 조율기가 말더듬의 심각성을 실제로 조절할 수 있다고 결론지었다.

놀라운 점은 말더듬이가 서서히 감소하다가 자극이 꺼진 후 일정 시간이 지나서야 다시 증가했다는 것이다. 파킨슨병 환자의 경우, 심부 뇌 자극의 효과는 시작이나 종료 직후에 분명하게 나타난다. 그러나 말더듬의 경우에는 몇 주가 지나서야 효과가 나타나는 것으로 보였다. 더욱이 연구진은 뇌 심박 조율기를 끄면 말더듬이가 이전처럼 심하지 않다는 것을 발견했다. 이는 장기적인 효과를 시사한다.

뇌 이식, 모든 사람에게 적합한 것은 아니다

전류의 결과로 시상에서 정확히 어떤 일이 일어나는지는 아직 불분명하다. "환자가 자극을 통해 말더듬이를 덜 경험했기 때문에 환자와 환자의 뇌는 말더듬을 줄이는 방법을 찾았을 가능성이 높다"고 커 박사는 추측한다. 후속 연구에서 신경과 전문의와 그의 동료들은 심부 뇌 자극이 심하게 말더듬는 다른 사람들에게도 도움이 될 수 있는지 알아보려고 한다.

그러나 뇌 심박 조율기는 말더듬이에게 새로운 필수품은 아니다. 커 박사는 "사회가 말을 더듬는 사람을 받아들이는 것이 옳다고 생각한다"고 말했다. 침습적 방법은 모든 사람에게 적합하지 않을 수 있다. "뇌 심부 자극술은 복잡한 신체적 시술이며, 다른 수술과 마찬가지로 위험을 수반한다. 이러한 위험은 말을 더듬는 사람이 겪는 고통과 신중하게 비교되어야 한다." 대부분 사람에게는 행동 치료나 언어 치료가 언어 유창성을 향상시키고 고통을 줄이는 데 여전히 더 효과적일 가능성이 높다.

향후 가능한 대안은 수술이나 이식 없이 심박 조율기를 사용해 외부에서 뇌를 자극하는 것이다. 신경과학자들은 또한 후속 연구를 통해 이 방법이 효과가 있고 말더듬증을 효과적으로 완화하는지 조사할 계획이다.

참고: Journal of Fluency Disorders, 2025; doi: 10.1016/j.jfludis.2025.106147

출처: Goethe-Universität Frankfurt am Main