뇌파를 통제하는 바이오피드백 기술(2012, 고3, 7월)

주의력결핍증이나 불면증은 현대인들의 심각한 정신질환이다. 이런 질환을 앓고 있는 사람들의 뇌파는 정상인들과 차이가 있는데, 그들의 뇌파를 조절하면 해당 질환을 고칠 수 있다고 한다. 이런 경우에 ㉠쓰는 뇌파 조절 기술을 뉴로피드백(Neurofeedback)이라고 한다. 뉴로피드백에 의한 질병의 진단 및 치료 과정을 살펴보도록 하자.

먼저, 진단을 위해 환자의 두피에 전극을 붙이고 생체 전기신호의 일종인 뇌파를 수집한다. 뇌파는 그 신호가 매우 약하므로 증폭 회로를 통해, 입력된 뇌파에 강한 전압을 가하여 신호를 증폭해 주어야 한다. 그런데 뇌파는 눈 깜박임과 같은 미세한 움직임에도 변화가 생기기 때문에 필터 회로를 통해 주된 뇌파만 걸러내어, 주된 주파수 대역을 찾아야 한다. 마지막으로 아날로그 형태인 뇌파를 A/D 컨버터를 통해 디지털 형태로 ㉡바꾸어 주어야 컴퓨터 화면으로 쉽게 뇌파를 확인할 수 있다.

이러한 과정으로 질병을 진단한 결과, 주의력결핍증 환자들의 경우에는 정상인에 비해 델타파나 세타파가 아주 강하게 나타나며, 우울증 환자의 경우는 좌뇌보다 우뇌가 뇌파의 진동이 유독 빠르게 나타나는 것을 알 수 있다.

그렇다면 이러한 환자들을 어떻게 치료해야 할까? 그 원리는 간단하다. 예를 들어 주의력결핍증 환자의 경우 자신이 집중한 상태 자체를 알기 어렵기 때문에, 집중 상태의 뇌파를 화면을 통해 실시간으로 보여줌으로써, 스스로 그 상태로 잘 들어가도록 반복 훈련을 하게 한다. 즉 다양한 사고를 하게 하면서 집중력과 관련된 베타파가 나올 때가 어떤 때인지를 스스로 점검하게 하고, 그러한 상태를 유지하도록 피드백을 ㉢이끄는 방법으로 치료하는 것이다. 이것은 마치 파블로프 박사가 발견한 조건반사와 같은 것이다. 즉 특정 뇌파가 나오는 상황을 환자에게 알려주면, 환자들은 그 상황을 유지하려는 노력을 하게 된다. 그러면 뇌에서는 해당 뇌파의 발생 회로가 발달되고 훈련을 계속하면 그 회로가 강화되어 특정 뇌파가 ㉣늘어나게 되는 것이다.

실제로 1971년 루바 박사는 베타파를 이용한 뉴로피드백으로 주의력결핍증 치료에 성공하였으며, 1995년에 로젠펠트 박사는 좌뇌와 우뇌의 뇌파 속도의 균형을 맞춰주는 뉴로피드백 훈련을 통해 우울증을 치료하는 데 성공했다. 현재 뉴로피드백은 자폐증, 불면증 등 다양한 질환을 ㉤고치는 데 이용되고 있다.

― 박병운, <뇌파를 통제하는 바이오피드백 기술>