건강모아

뇌에 심는 IoT…세계 어디서든 신경세포 조절

 국내 연구진이 전 세계 어디서든 인터넷을 통해 뇌 신경세포를 정밀하게 조절하고 약물을 전달할 수 있는 혁신적인 무선 이식 장치를 선보였다. KAIST 정재웅 교수팀과 연세대 의대 김화영 교수팀은 사물인터넷(IoT) 기술을 접목해 실험동물의 행동 제약 없이 장기간 뇌 기능을 연구할 수 있는 플랫폼을 구축했다고 밝혔다. 이번 성과는 복잡한 유선 장비나 근거리 조작의 한계를 극복하며 중독 및 퇴행성 뇌 질환 연구의 새로운 지평을 열었다는 평가를 받는다.

 

기존의 뇌 연구는 동물의 머리에 수많은 선을 연결해야 했기에 자연스러운 움직임을 관찰하는 데 한계가 뚜렷했다. 무선 장치가 도입된 이후에도 연구자가 실험실 인근에서 직접 조작해야 하는 거리상의 제약이 뒤따랐다. 그러나 연구팀은 장치를 인터넷망에 직접 연결함으로써 이러한 물리적 장벽을 완전히 제거했다. 실제로 미국 시카고의 연구자가 한국 대전에 위치한 실험용 쥐의 뇌 장치를 실시간으로 제어하는 데 성공하며 국가 간 경계를 넘나드는 안정적인 작동 성능을 입증했다.

 


이 장치는 각설탕 정도의 초소형 크기임에도 불구하고 첨단 기술이 집약되어 있다. 내부에는 뇌의 특정 부위에 약물을 투여하는 미세 유체 시스템과 신경세포를 빛으로 자극하는 마이크로 LED가 탑재됐다. 연구자는 실험실에 출근하지 않고도 스마트폰이나 컴퓨터를 통해 예약된 시간에 맞춰 약물을 주입하거나 빛 자극을 가할 수 있다. 이는 연구자의 존재 자체가 동물에게 스트레스를 주어 실험 결과를 왜곡하는 현상을 원천적으로 차단하는 효과를 거뒀다.

 

장기 실험의 고질적 문제였던 약물 보충 방식도 획기적으로 개선됐다. 연구팀은 자석을 이용한 탈부착식 약물 저장소를 설계하여, 약물이 소진되더라도 추가적인 수술 없이 간편하게 저장소를 교체하거나 보충할 수 있도록 했다. 덕분에 한 번의 이식으로도 수개월에 걸친 반복 실험이 가능해졌으며, 이는 뇌 회로와 행동 변화를 장기간 추적해야 하는 우울증이나 치매 연구에 최적화된 환경을 제공한다.

 


실제 동물 실험 결과는 이 장치의 실무적 가치를 뒷받침한다. 연구팀이 쥐의 뇌에 코카인을 투여한 뒤 특정 신경세포에 빛 자극을 가하자, 중독으로 인한 이상 행동 반응이 즉각적으로 억제되는 현상이 확인됐다. 약물 전달과 빛 자극을 동시에 활용하는 복합 뇌 회로 연구의 가능성을 실증한 셈이다. 이러한 기술은 향후 인공지능(AI)과 결합하여 환자의 뇌 상태를 실시간 감지하고 필요한 시점에 자동으로 치료 자극을 주는 지능형 의료기기로 진화할 전망이다.

 

연구진은 이번 기술이 단순한 연구 도구를 넘어 뇌공학의 패러다임을 바꾸는 IoT 플랫폼이 될 것이라고 강조했다. 정재웅 교수는 장기적이고 반복적인 원격 실험이 가능해진 만큼 뇌 질환 진단과 치료를 위한 이식형 의료기기 개발에 박차를 가하겠다고 설명했다. 김화영 교수 역시 다양한 질환 모델에서 뇌 회로와 행동 사이의 인과관계를 규명하는 핵심 도구가 될 것이라며 기대감을 내비쳤다.

 

“금 사야 할까 말아야 할까”…다시 흔들리는 금값

가파르게 오르던 국제 금값이 다시 하락세로 돌아섰다. 미국의 기준금리 인상 가능성이 커지면서 금 투자에 대한 부담이 높아진 영향이다. 다만 증권가에서는 이번 조정을 단기적인 움직임으로 보고 있다. 달러 자산의 가치가 떨어질 가능성과 각국 중앙은행의 금 매입 등을 고려하면 중장기적으로 금값이 다시 상승할 가능성이 있다는 분석이다. 9일 인베스팅닷컴에 따르면 국제 금 가격은 지난 4일부터 4거래일 연속 하락했다. 이날 오전 8시6분 기준 금 가격은 온스당 4353달러대에서 거래됐다.올해 초 금값은 온스당 5600달러를 넘어서며 사상 최고치를 기록했다. 이후에는 하락세로 돌아섰고, 지난 6월 말에는 한때 4000달러 아래까지 떨어졌다.그러나 이후 금값은 다시 반등하기 시작했다. 지난달에는 한 달 동안 약 9% 오르며 강한 상승세를 나타냈다. 미국 재무부가 장기금리 부담을 줄이기 위해 국채 바이백, 즉 국채 재매입을 확대하는 방안을 내놓으면서 달러 가치가 앞으로 약해질 수 있다는 전망이 힘을 얻은 결과다.하지만 이달 들어 흐름이 달라졌다. 지난 4일 공개된 미국 8월 고용지표가 예상보다 강하게 나오면서 금값 상승세가 멈췄다. 당시 온스당 4600달러선을 회복했던 금 가격은 고용지표 발표 이후 4거래일 연속 하락했다.미국 고용시장이 예상보다 탄탄한 모습을 보이자 오는 9월 미국 연방공개시장위원회(FOMC)에서 기준금리가 인상될 수 있다는 전망도 커졌다. 이 같은 금리 인상 가능성이 금값에 부담으로 작용한 것으로 풀이된다.금은 채권이나 예금처럼 별도의 이자 수익을 주는 자산이 아니다. 따라서 금리가 올라 이자를 받을 수 있는 다른 투자 상품의 매력이 높아지면 상대적으로 금의 투자 매력이 떨어지는 경향이 있다.그렇다면 최근 금값 하락을 어떻게 봐야 할까. 증권가에서는 오히려 이번 가격 조정을 중장기적인 매수 기회로 활용할 수 있다는 의견이 나온다.미국의 재정적자가 계속 커질 경우 달러 자산에 대한 신뢰와 가치가 약해질 수 있다는 이유에서다. 달러에 대한 불안이 커지면 대표적인 안전자산으로 꼽히는 금의 상대적인 매력이 다시 높아질 수 있다는 분석이다.각국 중앙은행이 금을 꾸준히 사들이고 있다는 점도 금값을 뒷받침하는 요인으로 꼽힌다. 주요국 중앙은행들은 미국의 재정 상황 악화와 지정학적 불확실성 등에 대비해 달러에 대한 의존도를 낮추고 외환보유액을 다변화하기 위해 금 보유량을 늘리고 있다.중국도 대표적인 사례로 거론된다. 과거 세계 최대 수준의 미국 국채 보유국이었던 중국은 2013년 이후 미국 국채 보유 규모를 계속 줄이는 대신 금 보유량을 확대하고 있다. 이 같은 중앙은행의 지속적인 금 매입이 장기적으로 금값의 하락을 제한하는 요인이 될 수 있다는 설명이다.정현종 한국투자증권 연구원은 당분간 금값이 실질금리와 달러 가치의 방향에 따라 등락을 반복할 것으로 전망했다.정 연구원은 고금리가 장기간 이어지고 실질금리가 다시 오르면 단기적으로 금값의 변동성이 커질 수 있다고 설명했다. 다만 중앙은행의 금 매입과 같은 구조적인 수요가 이어지고 있어 과거처럼 금값이 크게 폭락할 가능성은 제한적이라고 분석했다.향후 금값의 방향을 가를 또 다른 변수는 미국 경기다. 정 연구원은 내년 초 미국 경기가 둔화하면서 실질금리가 하락하는 국면에 들어서면 금값이 점진적으로 상승할 가능성이 높다고 내다봤다.결국 최근 금값 하락은 미국의 금리 전망 변화에 따른 단기 조정 성격이 강하다는 게 증권가의 분석이다. 당장은 금리와 달러 움직임에 따라 가격이 흔들릴 수 있지만, 중앙은행의 금 매입과 달러 자산 가치 하락 가능성 등 중장기적인 요인이 금값을 다시 끌어올릴 수 있다는 전망이 나온다.