[뉴스핌=김세혁 기자] 머리에 쓰기만 하면 학습능력을 40%나 향상시키는 장치가 주목 받고 있다.

미국방위고등연구계획국(DARPA)은 최근 발표를 통해 머리에 쓰기만 하면 학습능력이 올라가는 뇌 관련 장치의 효율이 한층 강화됐다고 밝혔다. 

미국 캘리포니아 HRL랩과 뉴욕 Soterix 메디컬, 그리고 캐나다 맥길대학교가 공동개발한 이 장치는 머리에 쓰는 것만으로도 학습능력 40%까지 끌어올린다. 경두개직류자극치료술에 사용하는 tDCS의 일종으로, 1년 전 비행사들을 대상으로 실험한 초기모델에 비해 학습능력 향상효과가 7%나 올라갔다.

연구팀은 마카크원숭이를 대상으로 한 실험에서 놀라운 성과를 확인했다. 원숭이 무리에 장치를 씌운 뒤 전두전피질을 자극하면서 연상학습을 진행한 결과, 학습능력이 배 가까이 향상됐다. 문제를 맞히면 먹이를 주는 이 실험에는 장치를 쓴 원숭이 무리와 쓰지 않은 무리가 동원됐다.

장치를 쓰지 않은 원숭이들은 먹이를 먹기까지 문제에 22회 도전했지만, 장치를 장착한 원숭이들은 단 12회만에 먹이를 손에 넣었다. 이 연구팀은 1년 전 비행사들을 대상으로 비슷한 실험을 진행한 바 있다. 

전두전피질은 의사결정과 인지제어, 문장을 기억하고 검색하는 등 다양한 실행기능을 관장하는 영역이다. 연구팀은 전두전피질이 거의 모든 피질들과 연관이 있는 데 주목했다. 즉, 전두전피질을 자극함에 따라 다른 피질에도 그 효과를 전달할 수 있다고 봤다. 

연구팀 관계자는 "전류에 따른 자극이 뇌의 다양한 영역과 결합에 변화를 준 것으로 보인다"며 "마카크원숭이의 학습능력을 발달시킨 것 역시 이런 원리"라고 설명했다. 또 "서로 떨어진 뇌 영역의 결합은 고주파에서 증가, 저주파에서 감소했다"며 "이 사실이 학습능력 개선에 결정적이었다"고 덧붙였다.

학계는 tDCS를 이용해 뇌 활동을 광범위하게 변화할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 게다가 이 장치는 인체에 삽입하는 위험성 없이 모자처럼 착용하기만하면 돼 안정성도 뛰어나다. 

한편 DARPA는 이번 실험을 능동기억회복프로그램의 일환으로 진행했다고 설명했다. 이 프로그램은 외상성뇌손상을 입어 기억을 잃은 환자의 회복 등을 목표로 한다.

[뉴스핌 Newspim] 김세혁 기자 (starzooboo@newspim.com)