한·미 연구팀, 손목시계로 우울증 전조 알려준다

한국과 미국 공동 연구팀이 웨어러블 기기로 내일 기분을 예측하고 우울증 증상 가능성을 예측하는 기술을 개발했다.

웨어러블 기기로 내일의 기분을 예측하고 우울증 증상 가능성을 예측하는 기술을 개발한 한국과 미국 공동 연구진. 한국과학기술원 제공

한국과학기술원(KAIST)은 뇌인지과학과 김태욱 교수 연구팀이 미국 미시간대 수학과 대니엘 포저 교수팀과 공동으로 손목시계형 웨어러블 기기(스마트워치)에서 수집한 활동량, 심박수 등 데이터를 통해 우울증 증상을 예측하는 기술을 개발했다고 15일 밝혔다. 수면 장애와 우울감, 식욕부진, 과식, 집중력 저하 등의 증상을 알 수 있다는 것이다.

세계보건기구(WHO)는 정신질환 유망한 치료 방향으로 충동성, 감정 반응, 의사 결정, 기분에 직접적인 영향을 주는 생체시계에 중점을 두고 있다. 뇌 속 뇌하수체 생체시계는 24시간 주기의 리듬을 일정하게 만들어 몸의 행동이나 생리적 현상을 조절한다.

이런 생체리듬과 수면 상태를 측정하기 위해서는 하룻밤 30분 간격으로 피를 뽑아 멜라토닌 호르몬 농도 변화를 측정하고 수면다원검사를 해야 한다. 이에 병원 입원이 불가피하고 검사 비용도 비싸 한계가 있었다.

연구진은 심박수와 체온, 활동량 등 다양한 생체 데이터를 손쉽게 수집하는 웨어러블 기기에 주목했다. 수집된 심박수와 활동량 시계열 데이터 등 매일 변화하는 생체시계의 위상을 정확히 추정하는 필터링 기술 개발에 성공했다. 뇌 속 일주기 리듬을 정밀하게 묘사하는 디지털 트윈(현실 세계의 기계, 장비, 사물 등을 가상 세계에 구현하는 기술)을 구현하면서 일주기 리듬 교란을 추정하는 데 활용될 수 있다.

연구 결과 모식도. 한국과학기술원 제공

연구는 800명의 야간 교대 근무자를 대상으로 동일 집단으로 수행했다. 연구 결과 연구팀의 디지털 바이오마커는 내일의 기분은 물론 우울증의 대표적인 증상인 수면 문제, 식욕변화, 집중력 저하 등 6가지 증상을 예측했다.

김대욱 한국과학기술원 교수는 “이번 연구를 통해 연속적이고 비침습적인 정신건강 모니터링 기술을 제시할 수 있을 것으로 기대된다”며 “현재 사회적 약자들이 우울증 증상을 경험할 때 상담센터에 연락하는 등 스스로 능동적인 행동을 취해야만 도움을 받을 수 있는 문제를 해결하는 등 정신건강 관리의 새로운 패러다임을 제시할 것으로 보인다”고 말했다.

대전=윤교근 기자 [e-mail]