약물 없이 빨간 빛만 쳐다봐도 치매 증상을 완화할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 유기발광다이오드(OLED)의 색, 밝기, 깜박임, 노출 시간을 조절해 기억력을 향상시키고 치매를 치료할 수 있다는 것이다.

최경철 KAIST 전기및전자공학부 교수 연구팀은 청색, 녹색, 적색 중 적색 OLED 빛이 알츠하이머 병리와 기억 기능을 가장 효과적으로 개선한다는 사실을 확인했다고 24일 밝혔다.

연구에 따르면, 알츠하이머 증상이 있는 동물에게 적색 OLED 빛을 조사하니 기억력이 향상되고 알츠하이머 증상이 완화되는 것으로 나타났다.

초기 병기 동물들은 단 이틀만 자극해도 병리와 기억력이 개선됐다. 이들에게 하루 1시간씩 이틀간 빛을 조사한 결과, 백색과 적색 빛 모두 장기기억을 향상시키고 해마 등 뇌 영역에 쌓인 ‘아밀로이드베타 플라크’를 줄어들었다.

아밀로이드베타 플라크는 알츠하이머병의 대표적인 원인 물질로 알려진 단백질 찌꺼기다. 백색과 적색 빛이 체내에서 플라크를 제거하는 효소를 더 많이 만들었다. 플라크가 많이 사라질수록 기억력은 더 많이 좋아졌다.

또한 적색 빛에서는 ‘염증성 사이토카인’ 물질이 크게 줄어들었고 염증 완화 효과가 나타났다. 염증성 사이토카인은 염증을 악화시키거나 뇌 조직에 스트레스를 주어 알츠하이머 진행을 가속하는 물질이다.

중기 병기 동물 모델에서는 적색 OLED 빛만 개선 효과를 보였다. 2주간 OLED 빛을 색깔별로 조사한 결과, 백색과 적색 모두 기억력 향상은 있었지만 플라크 감소는 적색에서만 유의미하게 나타났다.

적색 빛을 비춘 경우, 플라크가 새로 생기는 건 억제하고 동시에 기존에 있는 플라크는 빨리 제거했다. 플라크 제거 효소는 늘어나고, 플라크 생성 효소는 줄어드는 이중효과를 유발하는 것이다.

이 같은 효과는 우리 뇌 안에 시각-기억 회로가 있기 때문이다. 연구진은 시각피질과 시상, 해마가 이어지는 회로가 있으며, 빛 자극이 시각 경로를 깨워 해마 기능과 기억력 향상으로 이어진다는 근거를 제시했다.

이번 연구는 약물 없이 빛 만으로 인지 기능을 개선하고, 빛의 색상, 주파수, 기간의 조합으로 알츠하이머를 치료할 수 있음을 규명한 최초의 사례다.

연구팀은 추후 자극 강도, 에너지, 기간, 시청각 복합 자극 등 다양한 조건을 확장해 임상 단계로 발전시킬 계획이다.

최 교수는 “앞으로 일상생활 속에서 착용해 치료할 수 있는 웨어러블 적색 OLED 전자약이 알츠하이머 치료의 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대한다”고 했다.