September 18,2019

언어 분석으로 알츠하이머 진단

정확도 82% 이상…상용화 시동

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알츠하이머 치매는 고령 및 고령화 사회를 맞아 현대의학이 극복해야 할 가장 큰 과제 중 하나로 꼽힌다. 이 퇴행성 뇌신경질환은 정확한 원인을 모르는 데다 치료약도 없어, 조기에 발견해 진행을 늦추는 것이 현재로선 최선의 방책이다.

생리의학분야에서 치매에 관한 연구가 활발한 가운데 최근 미국 앨버트 아인슈타인의대 연구진들은 노인들의 만성 스트레스가 알츠하이머병의 전조증상을 일으킬 위험이 있다는 연구를 내놓아 노인들은 적극적으로 스트레스를 줄이려는 노력이 필요한 것으로 보인다.

이와 함께 캐나다 연구팀은 언어를 분석해 알츠하이머 치매를 진단할 수 있는 방법을 개발해 이를 이용한 새로운 치매 진단법과 치료 약의 효능을 검증할 수 있는 방법이 나올 것으로 기대된다.

캐나다 대학 건강 네트워크[University Health Network (UHN)] 토론토 재활연구원[Toronto Rehabilitation Institute (TR)] 연구팀은 네 가지 언어요소 사이의 상호작용을 평가해 알츠하이머병을 82% 이상 정확하게 진단할 수 있는 자동화된 새 진단법을 개발했다.

연구팀은 이 방법이 병원 등 보건기관에서 쓰이는 기존의 진단법에 비해 더욱 정확하고 객관적인 치매 진단 등급을 제공할 수 있다고 밝혔다. 이번 연구는 ‘알츠하이머병 저널’(the Journal of Alzheimer’s Disease) 12월호에 게재됐다.

언어분석을 통해 효과적인 알츠하이머병 진단법을 개발한 프랭크 러드지치(Frank Rudzicz) 박사 ⓒ Frank Rudzicz

언어분석을 통해 효과적인 알츠하이머병 진단법을 개발한 프랭크 러드지치(Frank Rudzicz) 박사 ⓒ Frank Rudzicz

언어 손상을 특성화해 컴퓨터로 자동 검색

이번에 새로 개발된 방법은 환자가 하는 말을 네 가지 영역으로 분석한다. △단순한 단어들을 자주 사용하는 ‘의미적 손상’ △말을 정상보다 느리게 하는 ‘음향적 손상’ △복잡한 문법을 잘 사용하지 못하는 ‘구문적 손상’ △어떤 그림의 주된 모습을 명확하게 식별하지 못하는 ‘정보적 손상’이 그것이다.

토론토대 컴퓨터과학과 조교수로 연구를 이끈 프랭크 러드지치( Frank Rudzicz) 박사는 “이번 연구에 앞서 언어요소가 알츠하이머병과 연관돼 있다는 연구들이 있었으나 기억 지연이나 지시에 따르는 환자의 능력을 살피는 연구 등에 국한돼 있었다”며, “우리 연구는 알츠하이머 환자들이 경험하는 다양한 언어적 손상을 특성화해 이를 자동화된 검색 알고리즘으로 검색할 수 있게 했다”고 설명했다.

그는 “이 방법이 정확한 이유는 소프트웨어를 이용해 피검사자가 하는 말의 이면에 있는 엄청난양의 언어적 요소들을 정교하고 자동화된 방법으로 분석해 내기 때문이며, 사람들 사이에 나타날 수 있는 인지적 차이나 편견들에 영향을 받지 않도록 반복해서 검사할 수 있는 점도 이 기술의 장점”이라고 말했다.

알츠하이머병 환자 뇌의 양전자단층(PET) 촬영 사진. 뇌의 가에 있는 언어능력을 담당하는 측두엽이 손상돼 있다.  ⓒ Wikipedia /US National Institute on Aging

알츠하이머병 환자 뇌의 양전자단층(PET) 촬영 사진. 뇌의 가에 있는 언어능력을 담당하는 측두엽이 손상돼 있다. ⓒ Wikipedia /US National Institute on Aging

기존 방법에 비해 정확하고 비용 대비 효과적”

연구팀은 알츠하이머병이 발병할 것으로 예상되는 환자들의 데이터베이스에서 확보한 발언 샘플과 함께 97명의 실험 대상자들로부터 추가적인 샘플을 얻어 연구에 착수했다.

공동연구자인 로트맨 연구원(Rotman Research Institute at Baycrest Health Sciences)의 제드 멜처(Jed Meltzer) 박사는 “치매환자의 발언은 뇌 인지기능에 대한 풍부한 정보를 담고 있다”며, “이 방법은 환자의 발언을 양적으로 그리고 객관적으로 평가할 수 있는 방법을 제공해 주기 때문에 이를 이용해 새로운 약이나 새로운 뇌 자극술과 같은 치료법을 테스트해 볼 수 있다”고 말했다.

러드지치 교수는 “알츠하이머병에 대한 지원을 늘리라는 건강관리기구의 요청은 앞으로 급속하게 늘어날 것으로 보인다”며, “우리가 개발한 자동화된 방법은 간편하고 비용 대비 효과적이며 정교한 초기 치매검사 방법으로 손색이 없다”고 말했다.

연구팀은 곧 이어 이 방법을 검증하기 위해 현재의 환자와 선택된 시험자를 대상으로 테스트에 들어갈 예정이다. 러드지치 박사는 토론토대학과 파트너 관계를 갖고 윈터라이트 랩스(WinterLight Labs)라는 신생 회사를 통해 산업화를 모색하고 있다.

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