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[홍석윤의 AI 천일야화] 우울증약도 AI가 찾아준다고...

뇌전도 데이터 분석, 임상실험보다 더 정확해 - 정신의학 분야에서 AI 활용 빠르게 확장

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▲ 뇌전도 데이터를 분석해 당신에게 효과 있는 약을 빠르게 찾아낼 수 있다.   출처= NPR

[이코노믹리뷰=홍석윤 기자] 우울증에 도움이 되는 약을 찾는 일은 매우 어렵다. 어느 치료법이 효과가 있는지 알려면 몇 주, 몇 달 또는 그 이상 걸리기 때문이다. 의사들은 우울증 환자에게 대개 항우울제를 처방하지만, 항우울제가 효과를 내기 시작하는 데에는 최소한 4주가 걸린다.

연구에 따르면 의사가 우울증 환자에게 처방한 첫 번째 항우울제가 효과적으로 반응할 확률은 30%에 불과한 것으로 나타났다.

텍사스대학교 사우스웨스턴 메디컬센터의 정신건강의학과 교수인 마두카르 트리베디 박사는 "현재로서 치료제의 선정은 전적으로 시행착오에 달려있다.”고 말한다.

그러나 트리베디 박사가 최근 네이처 바이오오테크놀로지(Nature Biotechnology)에 발표한 새 연구는 인공지능(AI)의 통찰력을 사용한 간단한 뇌 테스트만으로 어느 치료제가 특정 환자에게 효과가 있는지 여부를 예측할 수 있다고 주장한다.  

트리베디 박사 연구팀은, 두피에 부착한 전극을 통해 사람의 뇌파를 기록하는 비수술 검사인 뇌전도 검사를 받은 200명 이상의 우울증 환자들을 대상으로, 그들에 대한 이전의 연구에서 데이터를 수집한 다음, 그들에게 서트랄린(sertraline, 파이자에서 졸로프트<Zoloft>라는 이름으로 판매하는 널리 처방되는 항우울제) 또는 플라시보(placebo, 가짜 약. 약을 복용하고 있다는 환자의 심리효과로 실제 환자의 상태가 좋아짐)를 8주 동안 투여했다. 만약 서트랄린에 반응을 보인 사람들이 공통적으로 유사한 뇌파 패턴을 보인다면, 그것은 어떤 사람이 그 약물에 효과가 있는지를 알 수 있는 큰 단서를 제공할 수 있을 것이다.

트리베디 박사 연구팀은, 뇌전도 데이터를 분석하기 위한 머신러닝 알고리즘을 만들었는데, 이 알고리즘이 특정 뇌파의 특징을 가진 실험 대상자의 65%가 서트탈린에도 강한 반응을 보인다는 것을 발견한 것이다. 

이 연구논문 저자 중 한 사람이자 스탠포드대학고 정신의학과 행동과학 교수인 아미트 에트킨은, 이 알고리즘이 환자들이 어떤 종류의 증상을 가지고 있는지와 같은 임상적 요소를 근거로 그들이 어느 약물에 잘 반응할 것인지를 추측하는 것보다 훨씬 더 정확하다고 말했다. 

연구진은 또, 실험 대상자들이 우울증을 치료하기 위한 뇌 자극 기술인 TMS(Transcranial Magnetic Stimulation, 경두개자기자극법) 치료를 받기 전에 뇌전도 검사를 받았다는 별도의 연구 데이터에도 AI 알고리즘을 적용했다. 연구진은 환자들의 뇌파 패턴을 바탕으로, 서트랄린에 잘 반응할 것으로 기대되지 않은 사람들이 TMS에는 긍정적인 반응을 보이는 경향이 있다는 것을 발견했다.

이 모든 연구는 아직 초기 단계다. 그러나 정신의학에서 AI의 사용은 빠르게 확장되고 있다. AI가 정신질환을 진단하거나 치료하기 위해 사용 중이거나 개발 중인 다양한 용도에 적용되고 있는 것이다.

예를 들어 치료 앱과 채팅봇은 머신 러닝을 사용해 사용자에게 맞춤 조언을 해준다. 2018년 한 연구에서는 AI를 이용해 사람들이 페이스북에 올린 단어들을 분석했는데, 이 분석 알고리즘이 특정 단어를 사용한 사람이 나중에 우울증 진단을 받게 될 것이라는 것을 매우 정확하게 예측해 냈다.

뇌전도 데이터의 컴퓨터 분석도 증가하고 있다. 연구자들은 최근 유아들의 뇌전도 데이터를 파악하기 위해, 알고리즘을 사용해 불과 몇 달 된 아기의 자폐증 진단을 예측해 냈다.

 

홍석윤 기자 syhong@econovill.com

기사승인 2020.03.28  17:54:01

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