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.

 

이재명 대통령, 부산 부캉이 보러 갔다

 이재명 대통령이 부산 북항 친수공원을 찾아 상어 ‘부캉이’를 보기 위해 모인 시민들과 만났다. 북극항로 시범 운항 환영식 참석을 위해 부산을 방문한 이 대통령은 현장을 찾은 시민들과 인사를 나누고 사진을 찍으며 소통하는 시간을 가졌다.성기홍 청와대 홍보소통수석은 13일 이 대통령의 부산 방문 일정을 전하며, 이 대통령이 북극항로 시범 운항 환영식을 마친 뒤 HMM 부산 본사와 부산 북항 제5부두를 거쳐 북항 친수공원을 방문했다고 밝혔다.성 수석에 따르면 이 대통령은 친수공원에서 상어 부캉이를 보기 위해 전국 각지에서 찾아온 시민들과 만났다. 현장에 모인 시민들이 환호하자 이 대통령은 한 사람씩 인사를 나누고 악수했으며, 함께 셀카를 촬영하기도 했다. 시민들은 부캉이를 보러 부산 북항을 찾았다가 대통령까지 만나게 됐다며 반가움을 나타낸 것으로 전해졌다. 최근 부산 북항 친수공원은 흑상어 부캉이로 주목받고 있다. 부캉이는 지난달 18일 공원 안에 조성된 인공 수로에서 처음 발견됐다. 이후 상어를 가까운 거리에서 관람할 수 있다는 점이 알려지면서 방문객들의 관심을 끌기 시작했다. 특히 사회관계망서비스(SNS)를 통해 관련 소식과 사진이 확산하면서 부산의 새로운 볼거리로 입소문을 탔다.부캉이를 보기 위해 전국 각지에서 시민들이 모여들면서 북항 친수공원은 상어를 직접 관찰할 수 있는 장소로 관심을 받고 있다. 이번에 이 대통령까지 공원을 방문하면서 시민들과의 만남도 자연스럽게 이뤄졌다. 부캉이를 관람하러 온 시민들에게는 예상하지 못했던 대통령과의 만남이 더해진 셈이다.이 대통령은 친수공원을 찾기 전 HMM 부산 본사를 방문해 임직원들을 격려했다. 서울에 있던 본사를 부산으로 이전한 HMM은 전날부터 부산에서 업무를 시작했다. 이 대통령은 본사 현판 제막식에 참석한 뒤 직원들과 만나 본사 이전의 의미를 강조했다.이 대통령은 직원들의 만족도가 중요하다는 점도 언급했다. 그는 일하는 직원들의 만족도가 높아야 회사와 지역사회가 함께 발전할 수 있다는 취지로 말했다. 기업의 성장이 조직 내부의 근무 환경뿐 아니라 지역사회와의 상생으로도 이어져야 한다는 의미다.HMM은 국내 최대 규모이자 세계 8위 규모의 해운기업으로 소개된다. 본사를 부산으로 옮기는 일은 이 대통령의 대선 공약 가운데 하나였으며, 국민주권정부의 국정과제에도 포함됐다. 이번 이전은 해운산업의 중심 기능을 부산에 두고 지역 경제와 산업 기반을 강화한다는 측면에서 의미가 있다.이 대통령은 HMM 본사 방문에 이어 북극항로 시범 운항 임무를 마치고 돌아온 선박이 정박해 있는 부산 북항 제5부두도 찾았다. 현장에는 시범 운항을 성공적으로 마친 ‘팬스타 아크로호’가 입항해 있었다. 이 대통령은 선박과 관련 시설을 둘러보며 현장을 시찰하고, 운항 임무를 수행한 선원들에게 감사와 격려의 뜻을 전했다.이번 부산 방문은 북극항로 시범 운항을 기념하는 일정과 해운기업 본사 이전 현장 점검, 시민들과의 만남으로 이어졌다. 이 대통령은 해운산업 현장을 살피는 동시에 최근 관심을 받고 있는 북항 친수공원을 찾아 시민들과 직접 소통했다.특히 부캉이는 공원에서 발견된 이후 SNS를 통해 알려지며 시민들의 발길을 이끌고 있다. 이 대통령의 방문으로 부캉이를 둘러싼 관심과 부산 북항의 새로운 관광 명소로서의 주목도도 이어질 것으로 보인다.