초소형 ‘브레인칩’…뇌와 양방향 소통 가능

원혜미 기자 / 기사승인 : 2019-08-23 15:20:05
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국내 연구진이 뇌 신호를 통해 뇌 기능 이상 여부를 알 수 있게 하는 기존의 브레인 칩 기술을 넘어 뇌에 신호를 보내 양방향 소통으로 신경회로를 조절하는 초소형 브레인 칩 개발에 성공했다.

23일 한국연구재단에 따르면 조일주 한국과학기술원(KIST) 박사 연구팀은 뇌의 여러 부위에서 발생하는 신경신호를 동시에 측정하면서 약물이나 빛 전달도 가능한 초소형 브레인 칩을 개발했다. 해당 연구 결과는 22일 국제학술지 ‘네이쳐커뮤니케이션즈’에 발표됐다.

연구팀이 이번에 개발한 브레인 칩은 머리카락보다 가는 40마이크로미터 두께로 뇌에 삽입해 여러 부위에서 발생하는 신경신호를 측정하는 한편 뇌에 신호를 보내는 양방향 소통 기능을 갖췄다.

연구팀은 생쥐의 기억을 담당하는 뇌 속 해마 부위에 칩을 삽입해 뇌의 신호를 신경세포 단위로 정밀하게 측정했다. 빛과 약물로 기억을 조절하는 뇌 부위인 해마의 뇌 세포를 자극해 신경세포 연결성을 조절하는 데 성공했다.

지금까지 브레인 칩을 통해 뇌에서 나오는 신호를 읽고 뇌 기능의 이상을 확인하는 것은 가능했지만 반대로 뇌에 신호를 보내는 양방향 소통은 많이 연구되지 않았다.

파킨슨씨병 환자 등을 대상으로 뇌기능 제어를 위한 심부자극술 칩이 사용되고 있지만 뇌 회로의 정밀한 자극이나 뇌신호 변화의 동시 측정은 어려웠다.

다만 이번 연구결과는 깨어있는 생쥐가 아닌 마취된 생쥐에서 이뤄졌다는 점에서 한계가 있다. 연구팀은 향후 깨어있는 생쥐를 대상으로 한 브레인 칩 연구를 추진할 계획이다.

조일주 박사는 “뇌기능을 정밀하게 조절할 수 있는 초소형 시스템을 개발한 것”이라며 “향후 기존 뇌회로 연구방법의 한계를 극복하고 뇌 기능 정밀조절 방법을 제시할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

 

(사진제공=뉴시스)

 

팩트인뉴스 / 원혜미 기자 hwon@factinnews.co.kr 

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