할 수 있는데 쓰지 않는다 — 학습된 비사용과 CIMT 입문

이 글은 「재활 기초」에서 치료 설계를 다루는 세 편 가운데 마지막 편입니다. 앞의 「치료는 왜 그렇게 설계되는가 — 운동학습 원리 입문」은 연습을 어떻게 배열하는지를, 「얼마나 해야 하는가 — 재활 용량-반응 입문」은 얼마나 하는지를 다뤘습니다. 이 편은 그 둘이 하나의 치료 프로토콜로 묶인 사례를 봅니다. 프로토콜은 무엇을, 얼마 동안, 어떤 순서로 할지를 미리 정해 둔 치료 계획입니다.

첫걸음 편 「신경가소성 — 끊긴 길 곁에 새 길을 내는 뇌」는 저울 하나를 남겨 두고 끝났습니다. 한쪽에는 성한 손으로 일상 동작을 해내는 연습이 있습니다. 첫걸음이 정의한 대로, 잃은 방식 대신 다른 몸의 부분이나 다른 방법으로 같은 일을 해내는 보상입니다. 다른 쪽에는 다친 쪽을 적극적으로 쓰게 하는 치료가 있습니다. 이 글은 그 저울의 둘째 쪽, 다친 팔을 쓰게 하는 치료가 어디서 나왔는지를 다룹니다.

그 치료는 어떤 이론에서 연역된 것이 아닙니다. 관찰 하나를 설명하려고 세운 정식화, 곧 설명의 틀에서 나왔습니다.

왜 알아야 하나 — 할 수 있는 것과 실제로 쓰는 것

한쪽 앞다리의 감각을 수술로 없앤 원숭이는, 그 다리를 움직일 운동신경이 충분히 남아 있는데도 그 다리를 쓰지 않습니다 (PMID 17039223). 감각 신경을 끊어 그 다리에서 오는 느낌이 뇌에 닿지 않게 만든 상태를 탈구심성(deafferentation)이라 합니다. 반면 근육에 움직이라는 지시를 전하는 신경은 이어져 있었습니다. 움직일 길은 있는데 움직이지 않은 것입니다.

학습된 비사용(learned nonuse)은 움직일 능력이 남아 있는데도 그 팔다리를 쓰지 않게 된 상태로, 손상 자체가 아니라 손상 이후의 학습이 만든 것입니다 (PMID 17039223). 이름에 「학습」이 붙은 까닭은 이렇게 설명됩니다. 다친 직후에는 그 팔로 하려던 일이 거듭 실패하고, 성한 팔로 하면 일이 됩니다. 이 경험이 되풀이되면 쓰지 않는 쪽이 습관으로 굳고, 나중에 움직일 능력이 돌아와도 그 습관이 남습니다.

움직일 수 있는 능력과 실제로 쓰는 정도처럼, 함께 갈 것 같은 두 가지가 따로 노는 일을 해리(dissociation)라 합니다. 같은 해리가 사람에게서도 신경 손상 뒤에 일어납니다 (PMID 17039223).

여기서 이 글 전체의 뼈대가 나옵니다. 신경 손상의 영향은 두 가지 측정에서 서로 크게 다를 수 있습니다. 하나는 요청 시 수행으로, 검사실에서 「이 동작을 해 보세요」라고 요청받아 해낸 운동 능력입니다. 다른 하나는 자발적 사용으로, 아무도 시키지 않는 실제 생활에서 그 팔다리를 스스로 쓰는 정도입니다. 그래서 이 두 값은 따로 평가해야 합니다 (PMID 17039223). 둘을 따로 재는 도구도 있습니다. 학습된 비사용을 다루는 치료 연구에서 두 영역을 따로 재려고 쓴 방법들은 믿을 만하고 재려는 것을 제대로 잰다고 평가됐습니다 (PMID 17039223).

같은 구분은 이 시리즈의 앞 편들에도 나왔습니다. 「왜 한 사람에게 여러 자를 대는가 — ICF 틀 입문」은 할 수 있는 것(능력)과 실제로 하는 것(수행)을 나눠 적었고, 「회복을 어떻게 재는가 — 재활 결과 지표 입문」은 무엇으로 재는지를 물었습니다. 학습된 비사용은 그 물음이 가장 날카롭게 드러나는 자리입니다. 같은 팔을 두고 검사실과 생활이 서로 다른 답을 낼 수 있습니다.

큰 그림 — 그래서 치료의 과녁이 둘이다

학습된 비사용이라는 정식화는 한 가지 예측을 낳습니다. 재활 치료가 요청받았을 때의 운동 수행과, 생활에서 더 손상된 팔을 실제로 얼마나 쓰는지에 서로 다른 효과를 낼 수 있다는 것입니다 (PMID 17039223).

CI 치료(constraint-induced therapy, 제한-유도 치료)는 덜 손상된 팔을 쓰지 못하게 제한하고, 더 손상된 팔로 집중 훈련을 하며, 그 사용을 생활로 옮기는 행동 기법을 함께 쓰는 치료 묶음입니다. 팔에 쓰는 형태를 흔히 CIMT(constraint-induced movement therapy, 제한-유도 운동치료)라 부릅니다. 제한은 성한 팔로 해치우는 쉬운 길을 잠시 막아, 다친 팔을 쓸 수밖에 없게 하는 장치입니다.

학습된 비사용을 정식화한 개관은 이 치료를 두 과녁으로 나눠 봅니다. 이 치료를 개발한 연구진의 개관입니다. CI 치료는 요청 시 수행을 개선하면서도, 주의는 자발적 사용에 둡니다. 같은 개관은 한 걸음 더 나아가, 자발적 사용이야말로 이 치료가 단연 가장 큰 효과를 내는 지점이라고 적습니다 (PMID 17039223). 저자들은 그 결과가 「전이 패키지(transfer package)」에서 나온다고 봅니다. 전이 패키지는 치료실에서 생긴 개선을 생활로 옮기는 행동 기법의 묶음입니다. 저자들은 이 묶음을 다른 치료와 함께 써서 치료실의 개선을 생활로 옮기는 데에도 쓸 수 있다고 적습니다 (PMID 17039223).

이 설명을 따르면 CIMT를 「성한 팔을 묶어 두는 치료」로 요약할 때 이 구조가 통째로 사라집니다. 범위 검토의 정의도 같은 쪽을 가리킵니다. CIMT는 신경학적 기전과 행동적 기전을 결합해 신경가소적 변화를 유도하고 학습된 비사용을 극복하는 것을 목표로 하는 신경재활 기법입니다 (PMID 37842361). 여기서 신경가소적 변화는 첫걸음 「신경가소성」이 정의한 능력, 곧 뇌가 새로운 신경 연결을 만들며 스스로를 재조직하는 능력이 일으키는 변화입니다.

제한은 CIMT의 구성요소 하나일 뿐이고, 나머지는 집중 훈련과 생활로 옮기는 행동 기법입니다. 수정형 CIMT(mCIMT)는 손상된 팔의 감각운동 기능에 초점을 두는 변형입니다 (PMID 37842361).

효과의 방향 — 통상 재활과 견주면

편마비 뇌졸중 환자에서 CIMT는 통상 재활보다 팔 기능과 일상생활동작을 유의하게 더 많이 개선했습니다 (PMID 39649717). 편마비는 몸의 한쪽 팔다리에 힘이 빠지거나 아예 움직이지 않는 상태로, 첫걸음 「뇌졸중이란 무엇인가 — 막힌 것과 터진 것, 그리고 시간」과 「마비와 경직 — 지시가 끊긴 자리가 모양을 정한다」가 다룬 그 상태입니다.

결과는 세 갈래였습니다. CIMT는 통상 치료보다 상지 운동 기능을 더 개선했고, 상지 운동 손상을 더 줄였고, 일상생활동작(ADL) 수행을 더 높였습니다 (PMID 39649717). 상지는 어깨에서 손까지의 팔입니다. 운동 손상은 다친 탓에 몸이 할 수 있는 움직임 자체가 줄어든 정도이고, 운동 기능은 그 팔로 과제를 해내는 정도입니다. 일상생활동작은 먹기·옷 입기·씻기·화장실 가기·몸 옮기기처럼, 사람이 날마다 스스로 하는 몸 돌봄의 일입니다. 유의하다는 것은 그 차이를 우연으로 보기 어렵다는 뜻이고, 그 차이가 환자에게 얼마나 크게 느껴지는지는 따로 따져야 합니다.

이 결과는 34개 무작위 대조시험을 모은 메타분석에서 나왔습니다 (PMID 39649717). 무작위 대조시험은 참가자를 제비뽑기하듯 나눠, 치료를 받은 쪽과 받지 않거나 다른 치료를 받은 쪽을 견주는 시험입니다. 메타분석은 여러 시험의 결과를 모아 한꺼번에 다시 계산하는 분석입니다. 결과마다 쓰인 시험 수는 상지 운동 기능 21편, 상지 운동 손상 13편, ADL 수행 12편이었습니다. 연구진은 MEDLINE·Embase·Cochrane Library를 검색했습니다. 시험의 설계 탓에 결과가 한쪽으로 기울었을 위험(비뚤림 위험)은 Cochrane RoB 1.0으로 따졌습니다. 근거의 확실성은 GRADE로 평가했습니다 (PMID 39649717). 근거의 확실성은 그 결과를 얼마나 믿을 수 있는지를 연구의 설계와 결과의 일관성 등으로 따져 매긴 등급입니다. 다만 결과마다 어느 등급이 나왔는지는 초록에 적혀 있지 않습니다.

저자들은 CIMT를 환측, 곧 손상된 쪽 팔의 근력에 맞추어 조정해 적용할 것을 권고합니다 (PMID 39649717). CIMT는 누구에게나 같은 강도로 쓰는 고정된 처방이 아니라, 그 사람의 팔 상태에 맞춰 조정하는 묶음이라는 뜻입니다.

어떤 프로토콜인가 — 제한 시간이 구간으로 정해져 있다

「얼마나 해야 하는가」가 다룬 용량이 여기서 구체적인 숫자로 나옵니다. 상지 운동 회복에서 1위로 순위가 매겨진 프로토콜은 체간 제한을 함께 하고, 덜 손상된 팔을 하루 최소 4시간 이상 6시간 이하로 제한하는 CIMT였습니다 (PMID 37039604).

이 순위는 여러 CIMT 프로토콜의 상대적 효능을 순위 매긴 네트워크 메타분석에서 나왔습니다. 네트워크 메타분석은 서로 직접 맞붙은 적이 없는 치료들까지 공통의 비교 대상을 거쳐 이어, 여러 치료를 한 줄로 세워 보는 분석입니다. 연구진은 1,150편에서 44편, 참가자 1,779명을 포함했습니다. 연구의 질은 개정 Cochrane 비뚤림 도구로 평가했고, 분석은 빈도주의 틀의 무작위효과 네트워크 메타분석이었습니다 (PMID 37039604).

체간 제한은 몸통을 의자 등받이 쪽에 고정해, 팔을 뻗을 때 몸통을 앞으로 기울여 거리를 메우지 못하게 하는 방법입니다. 첫걸음 「신경가소성」이 움직임 모양의 보상으로 든 예가 바로 이것, 팔을 뻗을 때 어깨와 몸통을 기울여 컵에 닿는 움직임입니다. 체간 제한은 그 보상의 길을 막아 팔이 직접 움직이게 합니다.

이 프로토콜이 가장 앞선 지표는 FMA-UE와 ARAT였습니다 (PMID 37039604). 「회복을 어떻게 재는가」의 분류로 보면, FMA-UE(Fugl-Meyer 상지 평가)는 몸의 운동 손상을 재고 ARAT는 검사실에서 시키면 물건을 쥐고 옮길 수 있는지를 잽니다. 둘 다 요청 시 수행 쪽입니다.

ADL 개선에서도 같은 조건이 다시 나왔습니다. 체간 제한을 겸하고 덜 손상된 팔을 하루 4시간 이상 6시간 이하 제한하는 것이 MAL의 움직임의 질(QOM) 척도와 사용량(AOU) 척도를 유의하게 개선했습니다 (PMID 37039604). MAL(Motor Activity Log)은 일상에서 그 팔을 얼마나 자주, 얼마나 잘 쓰는지를 본인에게 묻는 면담형 척도입니다.

이 결과에서 두 가지를 읽을 수 있습니다. 첫째, 1위로 순위가 매겨진 프로토콜은 하루 4~6시간이라는 구간으로 정의된 것이었습니다. 이는 비교된 프로토콜들 가운데 최상위라는 뜻이고, 6시간을 넘기면 나빠진다는 직접 비교 결과는 아닙니다. 저자들도 실무에서 고려해 볼 만하다는 정도로 적습니다 (PMID 37039604). 이 시간은 연구들이 비교한 프로토콜의 조건이고, 한 사람에게 맞는 제한 시간을 정해 주는 처방이 아닙니다.

둘째, ADL 쪽 결과 지표인 MAL은 자발적 사용을 재는 도구입니다. 이 프로토콜은 검사실 점수와 생활 속 사용 양쪽에서 좋은 결과를 냈고, 그래서 이 글의 첫 절이 세운 두 측정으로 이어집니다.

적용 범위 — 팔과 뇌졸중 너머

CIMT와 mCIMT는 뇌졸중뿐 아니라 뇌성마비, 외상성 뇌손상 등 여러 상태에서 운동 기능 회복에 효과적인 것으로 정리됩니다. 운동 기능과 삶의 질에서 유의한 개선이 보고됐습니다 (PMID 37842361). 이 정리는 범위 검토에서 나왔습니다. 범위 검토는 한 주제에서 무엇이 얼마나 연구됐는지를 넓게 훑어 지도를 그리는 개관이라, 효과의 크기를 합쳐 계산하는 메타분석과는 성격이 다릅니다. 같은 검토는 장기 연구, 비교·병용 치료 연구, 그리고 다발성 경화증·상완신경총 손상처럼 덜 연구된 상태에 대한 탐색이 필요하다고 적습니다 (PMID 37842361). 뇌졸중 밖의 상태에서는 아직 근거가 쌓이는 중이라는 뜻입니다.

범위는 팔에도 머물지 않습니다. 학습된 비사용을 정식화한 개관은 같은 계열의 치료를 여럿 묶습니다. 뇌졸중·척수손상·대퇴골절 뒤의 하지형 CI 치료, CI 실어증 치료, 음악가의 국소 손 근긴장이상, 환상지통입니다. 그리고 CI 치료는 뇌졸중의 치료법이라기보다 학습된 비사용 일반의 치료법이라고 적습니다 (PMID 17039223). 저자들은 학습된 비사용이 여러 상태에서 손상만으로 설명되는 것보다 더 큰 운동 장애로 나타난다고 봅니다 (PMID 17039223). 이 관점에서 CI 치료가 겨냥하는 것은 손상 그 자체보다 그 위에 덧붙은 쓰지 않음입니다.

흔한 오해

"핵심은 묶어 두는 것이다."

제한은 구성요소 하나입니다. 이 치료의 정의 자체가 신경학적 기전과 행동적 기전의 결합이고, 목표는 학습된 비사용의 극복입니다 (PMID 37842361). 학습된 비사용이 문제라면, 치료가 겨냥할 곳은 검사실 점수보다 생활에서의 사용입니다 (PMID 17039223).

"묶는 시간이 길수록 좋다."

네트워크 메타분석에서 1위로 순위가 매겨진 것은 하루 4~6시간 구간으로 정의된 프로토콜이었습니다 (PMID 37039604). 이것은 순위이지 상한을 증명한 결과가 아닙니다. 6시간을 넘기면 나빠진다는 직접 비교 결과는 없습니다. 동시에 「길수록 좋다」를 뒷받침하는 근거도 여기에는 없습니다. 최상위로 지목된 것은 시간이 위아래로 정해진 구간이었습니다.

"효과가 있다면 일찍부터 강하게 하면 된다."

이 반례는 「회복은 언제 일어나는가 — 시간이 한 일과 치료가 한 일」에서 이미 다뤘습니다. VECTORS는 급성기 입원 재활 중에 CIMT를 시험한 한 기관의 무작위 시험입니다. 통상 상지 치료, 그와 같은 양으로 맞춘 CIMT, 그보다 훨씬 많은 고강도 CIMT를 견줬습니다. 고강도 CIT군은 90일에 유의하게 덜 개선됐고, 용량을 맞춘 CIMT군은 대조군과 유의한 차이가 없었습니다 (PMID 19458319). 영상을 찍은 일부 참가자에서는 활동 때문에 병변이 커진 흔적이 보이지 않았습니다 (PMID 19458319).

저자들은 이 결과를 용량이 많을수록 오히려 덜 좋아지는 거꾸로 된 관계로 읽었습니다. 그리고 운동 훈련은 용량이 많다고 더 이롭다고 가정할 수 없고, 특히 발병 초기에 그렇다고 적었습니다 (PMID 19458319). 앞에서 본 메타분석들이 보여 준 효과와 이 결과는 함께 성립합니다. 치료에 효과가 있다는 것과, 언제·얼마나 해야 하는지는 별개의 질문입니다.

더 깊이 가려면

• 논문을 읽을 때 — 결과 지표가 요청 시 수행(FMA, ARAT 등)을 재는지, 자발적 사용(MAL 등)을 재는지가 첫 확인 거리입니다. 학습된 비사용을 다루는 치료인데 자발적 사용 지표가 빠져 있다면, 그 빠짐 자체가 정보입니다.
• 프로토콜을 읽을 때 — 제한 시간, 체간 제한을 함께 했는지, 훈련 시간, 그리고 생활로 옮기는 행동 기법이 적혀 있는지가 볼 자리입니다. 「치료는 왜 그렇게 설계되는가」에서 봤듯, 이런 연습 조건은 논문에 자주 빠져 있습니다.
• 이 시리즈를 여기까지 읽었다면 — 재활 논문 하나를 이런 순서로 읽게 됩니다. 회복이 어떻게 가능한가 → 무엇으로 쟀는가 → 그 개선이 깊은가 → 시간인가 치료인가 → 연습을 어떻게 배열했는가 → 얼마나 했는가 → 그리고 그 사람이 실제로 그 팔을 쓰는가.

근거 논문

• The learned nonuse phenomenon: implications for rehabilitation. PMID 17039223 (2006)
• Pertinence of Constraint-Induced Movement Therapy in Neurological Rehabilitation: A Scoping Review. PMID 37842361 (2023)
• The Effect of Constraint-Induced Movement Therapy on Arm Function and Activities of Daily Living in Post-stroke Patients: A Systematic Review and Meta-Analysis. PMID 39649717 (2024)
• Effect of different constraint-induced movement therapy protocols on recovery of stroke survivors with upper extremity dysfunction: a systematic review and network meta-analysis. PMID 37039604 (2023)
• Very Early Constraint-Induced Movement during Stroke Rehabilitation (VECTORS): A single-center RCT. PMID 19458319 (2009)