국내 연구진이 인공지능(AI)을 활용해 그동안 증상 억제만 가능했던 조현병 원인을 치료할 수 있는 실마리를 찾아냈다.
한국과학기술원(KAIST)은 바이오및뇌공학과 이도헌 교수·한국한의학연구원 공동연구팀이 미국 스탠리 의과학연구소와 국제공동연구를 통해 인공지능으로 개인 유전형과 조현병 사이 선천적 병리 모델과 조현병 예측 마커(지표)를 발굴했다고 27일 밝혔다.
이도헌 교수 연구팀은 스탠리연구소의 다수준 뇌 조직 데이터에 최근 주목받는 AI 기술인 '설명 가능한 심층학습' 기술을 접목해 선천적 유전형과 조현병 사이 병리를 설명하는 인공신경망 모델을 구축했다.
그리고 선천적 유전형이 유전자·단백질 발현 조절을 통해 뇌 전전두엽피질·안와전두엽피질 신경세포의 발생을 변화시켜 조현병 취약성을 결정한다는 사실을 밝혀냈다.
또 뇌 신경세포 밀도를 감소시키는 유전형 조합을 조현병 예측 마커로 제시해 개인화된 조현병 예측과 세포 치료 등을 통한 조현병 원인 치료 가능성을 열었다.
이도헌 교수는 "기존 AI와 비교했을 때 이번 연구에서는 인공신경망의 중간 연결점에 유전자 이름, 세포 상태와 같은 구체적인 생물학적 의미가 부여된 연결점을 배치하고 그들 간 연결 관계를 기계학습기법으로 분석했다"고 말했다.
환청·환영·인지장애 등 증상으로 대표되는 정신질환인 조현병은 원인이 명확히 밝혀지지 않아 리스페리돈·클로자핀 등 항정신병제에 의한 증상 억제만이 가능한 실정이다.