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.

 

‘미녀 스타’ 사토 요시노, 동메달 뒤에도 눈물 흘린 이유

일본 여자배구 대표팀이 2026 아시아선수권을 동메달로 마쳤다. 그러나 기대했던 우승과 올림픽 직행권을 놓친 탓에 선수들의 얼굴에는 기쁨보다 아쉬움이 짙었다. 일본의 인기 스타 사토 요시노도 경기 후 눈물을 보이며 복잡한 심경을 드러냈다.세계랭킹 6위 일본은 30일 한국시간 중국 톈진에서 열린 2026 아시아 여자배구선수권 3위 결정전에서 세계랭킹 38위 이란을 세트스코어 3-0으로 꺾었다. 세트별 점수는 25-21, 25-16, 26-24였다.이 승리로 일본은 대회 동메달을 확보했고, 2027 국제배구연맹(FIVB) 월드컵 출전권도 손에 넣었다. 최소한의 성과는 챙긴 셈이다.하지만 일본이 이번 대회에 걸었던 기대는 그보다 훨씬 컸다. 이번 아시아선수권 우승팀에게는 2028 LA 올림픽 직행 티켓이 주어졌다. 일본은 대회 초반부터 강력한 우승 후보로 평가받았다.실제로 일본은 조별리그에서 압도적인 경기력을 보였다. 홍콩, 한국, 베트남을 모두 세트스코어 3-0으로 제압했다. 8강에서도 대만을 상대로 한 세트도 내주지 않고 완승을 거뒀다.4강까지의 흐름만 보면 일본의 결승 진출은 무난해 보였다. 그러나 준결승에서 예상 밖 변수가 발생했다. 일본은 세계랭킹 17위 태국에 세트스코어 1-3으로 패했다. 이 패배로 결승행은 물론, 이번 대회를 통한 LA 올림픽 직행 가능성도 함께 사라졌다.준결승 패배의 여파는 3위 결정전까지 이어졌다. 일본은 이란을 상대로 승리하긴 했지만, 선수단 분위기는 무거웠다. 1세트를 25-21로 잡은 일본은 2세트에서 25-16으로 격차를 벌렸다. 3세트에서는 초반 열세에 몰렸지만 막판 집중력을 발휘해 26-24로 경기를 끝냈다.경기 결과만 보면 완승이었다. 그러나 일본 선수들에게 이 승리는 충분한 위로가 되지 못했다.이번 대회에서 일본 공격의 중심 역할을 맡았던 사토 요시노 역시 마찬가지였다. 사토는 전 경기 선발로 나서며 팀의 핵심 전력으로 활약했다. 하지만 이란전 승리 후에도 전날 태국전 패배의 충격을 쉽게 털어내지 못했다.사토는 경기 후 인터뷰에서 준결승 패배 이후 팀 분위기를 전했다. 그는 “어제 패배한 뒤 팀 미팅에서 감독님이 오늘부터의 결과가 앞으로 올림픽 출전권 획득과 이어진다고 말씀하셨다”고 말했다.이어 “어떤 마음이든 앞으로 나아가야 했다. 오늘 경기를 반드시 이겨야 한다는 생각으로 다시 마음을 잡고 코트에 섰다”고 밝혔다.사토가 흘린 눈물에는 단순한 패배의 아쉬움만 담긴 것이 아니었다. 그는 이번 대회를 통해 일본 대표팀이 보완해야 할 부분을 절실히 느꼈다고 했다.사토는 “태국전 패배는 그날 하루만의 문제가 아니었다고 생각한다. 지금까지 팀 안에 쌓여 있던 것들이 경기 결과로 드러난 것”이라고 돌아봤다.그는 강한 팀이 되기 위해서는 개인 능력만으로는 부족하다고 강조했다. “팀을 만들어가는 과정에서는 전체의 힘이 중요하다. 모두가 하나로 뭉쳤을 때 비로소 강한 팀이 될 수 있다”고 말했다.이어 “이번 대회를 통해 개인의 실력뿐 아니라 팀 전체의 결속력이 얼마나 중요한지 크게 느꼈다”고 덧붙였다.이란전 승리에 대해서도 사토는 담담했다. 그는 “오늘 경기는 이겼지만, 특별히 기쁘다고 느껴지는 결과는 아니었다”고 솔직하게 말했다. 동메달을 땄지만, 일본이 원했던 목표에는 닿지 못했다는 의미였다.사토는 일본 여자배구에서 실력과 스타성을 함께 갖춘 선수로 꼽힌다. 코트 위에서는 강한 공격력과 집중력으로 주목받고, 코트 밖에서는 빼어난 외모로 많은 팬의 관심을 받고 있다.최근 공개된 프로필 사진도 일본 현지에서 화제가 됐다. 흰 셔츠와 청바지를 입은 자연스러운 모습이 경기 중 보여주는 강렬한 이미지와는 다른 분위기를 자아냈다. 팬들은 사토를 향해 “모델 같다”, “압도적으로 아름답다”, “패션 잡지에 나와도 어울린다”는 반응을 보였다.하지만 사토가 지금 가장 신경 쓰는 것은 외부의 관심이 아니라 다음 대회다. 일본 대표팀은 곧바로 9월 아시안게임 준비에 들어가야 한다. 아시아선수권의 아쉬움을 오래 붙잡고 있을 시간이 없다.사토도 마음을 다잡겠다는 뜻을 밝혔다. 그는 “아시안게임이 바로 이어지기 때문에 기분을 전환하는 것이 쉽지는 않다”고 말했다. 그러면서도 “우선은 개인적으로 더 성장하는 데 집중하고 싶다”고 각오를 전했다.또 팀 전체의 발전도 강조했다. 사토는 “평소 경기에 많이 나서지 못했던 선수들에게도 기회가 올 수 있다고 생각한다”며 “그런 경험을 통해 모든 선수가 조금씩 성장했으면 한다”고 말했다.일본은 이번 대회에서 동메달과 월드컵 출전권을 얻었다. 하지만 준결승 패배로 올림픽 직행권을 놓친 충격은 작지 않았다. 사토의 눈물은 단순한 아쉬움이 아니라, 일본 여자배구가 다음 단계로 가기 위해 마주한 과제를 보여주는 장면이었다.