조아랑 연구실은 알츠하이머병 및 치매 환자의 조기 진단과 질병 진행 모니터링을 위한 뇌영상 바이오마커 개발에 중점을 두고 있습니다. 다양한 자기공명영상(MRI) 기반 기술을 활용하여 뇌 조직의 구조적, 기능적 변화를 정량적으로 분석하고, 이를 통해 인지기능 저하와의 연관성을 규명하고자 합니다. 특히 고주파 전도도 지도(High-Frequency Conductivity Mapping), myelin-weighted imaging, chemical exchange-dependent saturation transfer (CEST) MRI 등 첨단 영상기법을 적용하여 알츠하이머병 환자와 정상 노인, 경도인지장애 환자 간의 뇌 미세구조 차이를 정밀하게 비교 분석합니다. 이러한 연구를 통해 뇌의 회색질-백질 경계, 미세혈관 구조, 마이엘린 손실 등 다양한 뇌 조직의 변화를 정량적으로 측정하고, 이 수치들이 인지기능 검사(MMSE 등)와 어떻게 연관되는지 분석합니다. 연구실은 대규모 임상 데이터를 바탕으로 영상 바이오마커의 민감도와 특이도를 평가하며, 새로운 진단 지표의 임상적 유용성을 검증하고 있습니다. 또한, 뇌영상 데이터와 유전적, 임상적 정보를 통합하여 맞춤형 진단 및 예후 예측 모델을 개발하는 데에도 힘쓰고 있습니다. 이러한 뇌영상 바이오마커 연구는 알츠하이머병의 조기 진단, 질병 진행 예측, 치료 효과 평가 등 임상 현장에서의 활용 가능성을 높이고 있습니다. 궁극적으로는 환자 맞춤형 치료 전략 수립과 사회적 부담 경감에 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다.

본 연구실은 정신분열병, 우울증, 자폐스펙트럼장애, 공황장애 등 다양한 정신질환의 유전적 소인과 생물학적 기전을 규명하는 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 특히 도파민 수용체(DRD2), 멜라토닌 수용체(MTNR1A), SLC6A12, TRIML2, NGF 등 다양한 유전자 다형성과 정신질환 발병 및 임상 증상과의 연관성을 분석하여, 한국인 집단에서의 유전적 위험인자를 도출하고 있습니다. 또한, 유전자 다형성이 약물 반응성, 증상 유형(음성 증상, 불면증 등), 질환의 아형과 어떻게 관련되는지에 대한 연구도 병행하고 있습니다. 이와 더불어, 기능적 자기공명영상(fMRI) 등 뇌영상 기법을 활용하여 정신질환 환자의 뇌 활성 변화, 신경회로 이상, 신경전달물질 시스템의 변화를 분석합니다. 예를 들어, 자살 시도 환자에서의 뇌 활성 변화와 DNA 메틸화 상태, 트리코틸로마니아 아동의 증상 유발 시 뇌 활성 패턴, 파킨슨병 동물모델에서의 단백질 변성 및 신경세포 손상 기전 등을 다각적으로 연구하고 있습니다. 이러한 유전-생물학적 연구는 정신질환의 원인 규명, 조기 진단, 맞춤형 치료법 개발, 약물 반응 예측 등 임상적 적용 가능성을 높이고 있습니다. 나아가 정신질환 환자의 삶의 질 향상과 사회적 낙인 해소에도 기여할 수 있는 과학적 근거를 마련하고 있습니다.