뇌졸중 후 상지 운동 기능 장애의 재활을 위한 운동 이미지: 뇌-컴퓨터 인터페이스

뇌졸중 환자의 약 85%가^{운동기능장애를} 가지고 있으며1, 특히 중등도 및 중증의 상지 운동기능 장애 환자의 재활 효과가 제한적으로 나타나 환자의 독립적인 일상생활 능력에 심각한 영향을 미치고 있어 연구의 초점이자 어려움이 되고 있다. 비침습적 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)는 뇌졸중 후 운동 기능 장애의 재활을 위한 새로운 치료법으로 알려져 있습니다². BCI는 사용자 또는 대상의 감각 지각, 이미지, 인지 및 사고를 말초 신경이나 근육에 의존하지 않고 행동으로 직접 변환하여 뇌와 외부 장치 간의 직접적인 통신 및 제어 채널을 설정하는 것입니다³. 현재 임상재활을 위한 BCI의 패러다임에는 운동영상(MI), 정상상태시각유발전위(SSVEP), 청각유발전위(AEP) 등이^{있으며, 그} 중 가장 일반적이고 편리한 것은 운동영상뇌-컴퓨터 인터페이스(MI-BCI)이다. MI는 시각/운동 감각 운동 이미지를 사용하여 운동 작업(예: 손, 팔 또는 발 움직임)의 실행을 시각화하는 중재입니다. 한편으로, 이전의 연구들은 MI 동안 관련 운동 피질의 활성화가 실제 운동 실행과 유사하다는 것을 보여주었다⁵. 반면에 다른 패러다임과 달리 MI는 운동 기능을 향상시키기 위해 외부 자극 없이 운동 기억을 통해 특정 활동 영역을 활성화할 수 있습니다. 이는 뇌졸중 환자, 특히 청각 기능 장애와 결합될 때 도움이 된다⁶.

또한, MI-BCI는 뇌졸중 환자의 운동 기능 장애를 개선하는 데 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. Cheng et al.은 단순 소프트 로봇 장갑 중재술과 비교했을 때, MI-BCI 기반의 소프트 로봇 장갑과 일상 생활 활동 중심의 작업을 결합하면 중재 6주 후 만성 뇌졸중 환자에서 더 뚜렷한 기능 개선과 더 지속적인 운동 감각 경험을 보여주었다고 보고했습니다. 또한, 운동 움직임에 대한 인식을 유도할 수 있었다⁷. 또한, Ang et al.은 무작위 중재를 위해 중등도에서 중증의 상지 기능 장애가 있는 21명의 만성 뇌졸중 환자를 포함했습니다. 임상 기능은 Fugl-Meyer 상지 평가(FMA-UE)에 의한 중재 전후에 평가되었습니다. 그 결과, 단순 햅틱 노브(HK) 로봇 중재(HK 그룹) 및 표준 팔 치료 중재(SAT 그룹)와 비교했을 때, MI-BCI 중재(BCI-HK 그룹)에 기반한 HK의 모션 이득 효과가 다른 두 그룹보다 유의하게 우수했다⁸. 그러나 MI-BCI의 구체적인 작동은 여전히 규범적 기준을 필요로 하며, 신경 리모델링의 메커니즘을 완전히 이해해야 하기 때문에 MI-BCI의 임상적 적용 및 홍보가 제한됩니다. 따라서 본 연구는 상지 운동기능 장애가 있는 36세 남성 뇌졸중 환자를 대상으로 MI-BCI의 중재 과정을 보여줌으로써, 중재 전후의 기능적 결과 변화와 뇌 기능 리모델링을 요약하여 MI-BCI의 완전한 작동 과정을 입증하고, 임상 재활 응용 및 기전 연구를 위한 아이디어와 참고 자료를 제공할 것이다.