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.

 

“불꽃축제 자리 맡아드립니다”…최대 40만 원

서울세계불꽃축제를 앞두고 여의도 한강공원의 좋은 자리를 미리 확보한 뒤 돈을 받고 넘기는 이른바 ‘자리 선점 장사’가 성행하고 있다. 주차 공간을 확보해 판매하는 등 불꽃축제 특수를 노린 거래도 함께 나타나고 있다. 3일 중고거래 플랫폼 당근과 번개장터 등에는 오는 5일부터 열리는 서울세계불꽃축제의 관람 명당을 대신 맡아주겠다는 글이 수십 건 올라왔다. 누구나 이용할 수 있는 한강공원 자리를 미리 확보해주는 대가로 돈을 받는 방식이다.자리 가격은 10만원대부터 30만원대까지 다양하게 형성됐다. 한 판매자는 1~4명이 이용할 경우 30만원, 5~6명이 이용하면 40만원을 받겠다고 안내했다. 선착순으로 자리를 배정한다며 구매자를 모집하는 글도 올라왔다. 이달 들어서는 직접 ‘명당자리 대행’을 해주겠다는 게시물까지 등장했다.실제 현장에서도 자리 선점이 빠르게 진행되고 있다. 한강공원에서 불꽃축제 관람 명당으로 꼽히는 원효대교 아래 계단형 공간에는 3일 오전부터 돗자리가 빽빽하게 깔렸다.일부 돗자리에는 미래한강본부가 부착한 ‘자리선점 금지’ 경고문도 붙어 있었다. 하지만 이를 아랑곳하지 않고 자리를 미리 차지하는 모습이 이어졌다. 미래한강본부는 4일 오전까지 사람이 나타나지 않는 돗자리를 수거해 안내센터에 보관할 예정이다.불꽃축제를 앞두고 주차 공간을 둘러싼 경쟁도 치열해지고 있다. 행사장 주변 건물의 하루 주차권은 중고거래 사이트에서 2만원에서 3만원대에 거래되고 있다. 여의도 인근 주차장 역시 대부분 사전 예약이 마감된 것으로 알려졌다.문제는 이처럼 공공장소의 자리를 미리 차지하고 돈을 받는 행위를 직접적으로 제재할 법적 근거가 충분하지 않다는 점이다. 한강공원은 공공시설이기 때문에 자리를 선점하는 행위 자체를 상행위로 보고 처벌하기는 쉽지 않은 상황이다.서울시 관계자는 티켓의 경우 암표 거래를 확인하고 제재할 수 있지만, 한강공원에서 자리를 미리 확보한 뒤 돈을 받는 행위를 현장에서 적발하는 것은 현실적으로 쉽지 않다고 설명했다.서울시는 현재 경고 플래카드를 설치하고 현장에서 구두 계도를 진행하는 방식으로 대응하고 있다. 중고거래 플랫폼에 올라오는 자리 선점 관련 게시글을 삭제해달라고 요청하는 조치도 함께 진행하고 있다.불꽃축제 주최 측인 한화 역시 중고거래 사이트를 지속적으로 살펴보면서 관련 게시물을 플랫폼에 신고하고 있는 것으로 전해졌다.대규모 행사가 열릴 경우 행사 전에 특정 장소를 미리 점유하는 행위를 금지할 수 있도록 조례를 손보는 방안도 거론되고 있다. 다만 현재까지는 이와 관련한 논의가 본격적인 단계로 이어지지는 않은 상태다.