내일의 기분을 날씨처럼 미리 알려주는 기술이 등장했다.

기초과학연구원(IBS) 수리·계산과학연구단 의생명수학그룹 김재경 CI(그룹장) 연구팀은 이헌정 고려대 의대 교수팀과 공동으로 내일의 기분을 예측하는 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 그 지표는 오늘의 수면 패턴이다.

기분 장애는 수면과 깊은 연관이 있는 것으로 알려져 있다.

장거리 비행 시 겪는 시차 피로, 일출 시각의 계절적 변화 등에 따른 수면리듬 불균형은 기분 장애 환자들의 기분 삽화(전반적인 정신·행동의 변화가 나타나는 기간으로 울증과 조증 등이 있음) 재발을 유발하는 대표적인 요인이다.

수면 데이터를 통해 기분 삽화를 예측하려는 연구가 꾸준히 이어져 왔지만, 수면 패턴뿐만 아니라 걸음 수, 심박수, 위치정보시스템(GPS)을 활용한 이동성 등 여러 가지 데이터가 필요하다는 한계가 있다.

연구팀은 잠을 잔 시간과 깨어있는 시간을 기록한 데이터를 토대로 기분 삽화를 예측하는 기술을 개발했다. 적은 비용으로 효율적인 예측이 가능해진 것이다.

연구팀은 우울증·조울증 등 기분 장애 환자 168명의 웨어러블 기기로 수집된 평균 429일간의 수면-각성 데이터를 이용해 생체리듬(24시간 주기를 따르는 몸 내부의 리듬)과 관련된 지표를 추출했다.

이어 머신러닝(기계학습)을 통해 당일의 수면 패턴을 토대로 다음날의 우울증과 조증, 경조증 정도를 80%, 98%, 95%의 높은 정확도로 예측하는 데 성공했다.

연구팀은 생체리듬 변화가 기분 삽화를 예측하는 핵심 지표임을 확인했다. 생체리듬이 늦춰질수록 우울 삽화의 위험이 증가하고, 반대로 과도하게 앞당겨지면 조증 삽화의 위험이 증가하는 것으로 나타났다.

예를 들어 오후 11시에 잠들고 오전 7시에 깨는 생체리듬을 가진 사람이 더 늦게 자고 늦게 일어날 경우 우울 삽화의 위험이 증가하는 것이다.

이 기술은 계절성 우울증 환자를 대상으로 한 광선치료 등 실제 임상 현장에 활용할 수 있을 것으로 보인다.

이헌정 교수는 "기분 장애 환자들이 스마트폰 앱을 통해 맞춤형 수면 패턴을 추천받아 기분 삽화를 예방할 수 있는 디지털 치료가 가능해질 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 네이처 자매지인 'npj 디지털 의학'(NPJ Digital Medicine) 지난 18일자 온라인판에 게재됐다.



김주미 키즈맘 기자 mikim@kizmom.com