의과학 소식: 목소리로 측정하는 뇌 건강과 생물학적 나이

[박정학]

AI 기술을 활용해 사람의 음성 패턴(목소리)만으로 뇌가 얼마나 늙었는지, 치매 위험이나 생물학적 노화가 얼마나 진행되었는지를 예측할 수 있는 ‘음성 시계(Speech Clock)’ 기술이 개발되었다.

목소리는 뇌 건강의 거울

사람의 발화 속도, 억양, 어휘 선택, 음성 파형 등 목소리의 다양한 특성은 뇌 신경계의 상태를 밀접하게 반영한다. 3,000여 명의 음성 데이터를 AI 알고리즘으로 분석하여 해당 인물의 ‘음성 연령(Speech Age)’을 산출했다.

음성 연령 격차(Speech Age Gap)

‘실제 나이’와 AI가 목소리로 추정한 '음성 나이' 사이에 차이가 발생할 수 있다.
- 건강한 사람: 실제 나이와 음성 나이가 거의 일치하거나 음성 나이가 더 어림.

- 경도인지장애 및 치매 환자: 음성 나이가 실제 나이보다 훨씬 높게 나옴 (격차 큼).

뇌 스캔 및 혈액 검사 수준의 정확도

음성 시계로 측정된 노화 정도는 정밀 의료 검사 결과와 강한 상관관계를 보였다.

- 뇌 MRI 스캔: 뇌 위축 및 뇌 연령과의 높은 연관성

- 알츠하이머 혈액 바이오마커: 뇌에 쌓이는 변성 단백질(p-tau217) 수치 반영

- DNA 후적전학적 노화(유전자 시계): 세포 수준의 생물학적 노화와 일치

사회적 환경과 노화의 연관성

평생에 걸친 사회적·환경적 스트레스(사회적 역경) 역시 목소리에 노화의 흔적으로 남는다는 사실이 확인되었다.

중요성과 기대 효과

- 비침습적이고 저렴한 검사: 피를 뽑거나 고가의 MRI를 찍지 않고도, 스마트폰 마이크 등을 통한 단순 음성 녹음만으로 뇌 건강을 스크리닝할 수 있다.

- 높은 접근성: 검사 시설이 부족한 의료 소외 지역이나 대규모 인구 집단에서도 선별 검사 도구로 손쉽게 활용될 수 있다.