알츠하이머병(치매)을 유발하는 독성 단백질을 특정 주파수의 소리 자극만으로 뇌에서 효과적으로 배출할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 중국과학원 쿤밍동물연구소 신톈후(Xintian Hu) 연구팀은 26~31세의 노령 붉은털원숭이 9마리를 대상으로 특정 청각 자극이 치매 원인 물질 배출에 미치는 영향을 밝혀냈다. 이 연구는 쥐가 아닌 인간과 뇌 구조가 가장 유사한 영장류를 통해, 약물 없이 소리만으로 치매를 치료할 수 있는 비침습적(신체를 훼손하지 않는) 치료법의 임상 가능성을 입증해 큰 주목을 받는다.

연구팀은 알츠하이머병의 병리학적 특징을 자연스럽게 겪는 노령 원숭이들을 세 그룹으로 나누어 실험을 진행했다. 실험 대상 원숭이들에게 40Hz(헤르츠) 간격으로 1ms(밀리초) 동안 재생되는 1kHz(킬로헤르츠) 순음의 청각 자극을 7일 연속으로 매일 1시간씩 가했다. 이후 원숭이들의 뇌척수액(뇌와 척수를 둘러싸고 있는 맑은 액체)을 채취하여 치매의 주요 원인으로 꼽히는 아밀로이드 베타와 타우 단백질의 농도 변화를 분석했다.

그 결과, 40Hz 청각 자극을 받은 원숭이들의 뇌척수액 내 아밀로이드 베타 수치는 자극 전과 비교해 200% 이상 유의미하게 높아졌다. 뇌척수액 내 수치가 높아진 것은 뇌 속에 쌓여 있던 독성 단백질이 외부로 원활하게 씻겨 나가고 있음을 의미한다. 소리 자극으로 인해 뇌의 노폐물 청소 시스템인 글림프계(glymphatic system)가 활성화되었기 때문이다. 글림프계의 기능 향상으로 인해 뇌 실질(뇌의 주요 세포 조직) 세포 사이에 뭉쳐 있던 아밀로이드 베타가 뇌척수액으로 빠져나온 것이다. 반면, 대상 원숭이들의 뇌에 타우 단백질 축적이 애초에 미미했기 때문에 타우 단백질 수치에는 유의미한 변화가 나타나지 않았다.

가장 놀라운 점은 이러한 아밀로이드 베타 배출 효과가 청각 자극을 중단한 이후에도 5주(35일) 이상 장기적으로 유지되었다는 사실이다. 이전의 설치류 대상 연구에서는 자극 중단 7일 후 그 효과가 사라진 것으로 보고되었으나, 이번 영장류 실험에서는 긍정적 효과가 훨씬 더 장기적으로 지속됨을 새롭게 확인했다. 기존의 치매 치료 약물들이 뇌부종이나 뇌출혈과 같은 부작용 위험을 동반하는 반면, 물리적인 소리 자극은 부작용 위험 없이 장기간 뇌 대사 폐기물 배출을 촉진할 수 있어 긍정적인 대안으로 평가받는다.

연구 책임자인 중국과학원 쿤밍동물연구소 신톈후(Xintian Hu) 책임연구원은 "이번 연구 결과는 40Hz 청각 자극이 영장류의 뇌 내 아밀로이드 베타 대사를 지속 가능하게 조절할 수 있다는 최초의 증거"라고 설명했다. 그는 이어 "기존 설치류 연구에서는 관찰되지 않았던 5주 이상의 장기적인 효과가 영장류에서 새롭게 확인되었다는 점이 매우 고무적이다"라며, "이는 40Hz 청각 자극이 안전하고 비침습적인 알츠하이머병 치료법으로서 강력한 잠재력을 가지고 있음을 시사한다"고 덧붙였다.

이번 연구 결과(Long-term effects of 40-Hz auditory stimulation as an Alzheimer's disease treatment: Insights from an aged monkey model, 알츠하이머병 치료로서의 40헤르츠 청각 자극의 장기적 효과: 노년 원숭이 모델 연구에서 얻은 통찰)는 2026년 1월 국제 학술지 '미국국립과학원회보(PNAS)'에 게재됐다.