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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, 우즈베크 대통령에 홍삼 선물

이재명 대통령이 한·중앙아시아 정상회의를 계기로 한국을 국빈 방문한 샤브카트 미르지요예프 우즈베키스탄 대통령에게 홍삼 제품을 선물한다.청와대는 14일 보도자료를 통해 이 대통령이 미르지요예프 대통령의 건강과 안녕을 기원하는 의미로 한국을 대표하는 프리미엄 건강식품인 홍삼을 선물로 준비했다고 밝혔다.미르지요예프 대통령의 부인인 미르지요예바 여사에게는 백자와 은을 활용해 한국적인 아름다움을 표현한 도자기를 선물한다. 평소 미르지요예바 여사의 관심을 고려해 준비한 선물이다.청와대는 이번 국빈 방한 일정에도 우즈베키스탄의 문화를 고려하면서 한국의 환대와 양국의 화합을 보여줄 수 있는 여러 특별 예우 요소를 마련했다고 설명했다.서울 곳곳에서도 우즈베키스탄 대통령을 맞이하는 모습을 볼 수 있다. 롯데월드타워 미디어파사드에는 한국과 우즈베키스탄의 국기를 함께 송출하고, 정부서울청사 옥외 전광판에는 한국어와 우즈베크어로 환영 메시지를 띄운다.공식 환영식에서는 미르지요예프 대통령이 청와대에 들어서는 순간부터 70여명의 전통의장대와 취타대 차량이 호위한다. 3군 의장대를 포함한 280여명도 도열해 국빈을 맞이할 예정이다.어린이 환영단도 공식 환영식에 참여한다. 우즈베키스탄 어린이 10명을 포함해 모두 30여명의 어린이가 미르지요예프 대통령을 맞이하며 양국 간 우호와 화합의 의미를 더한다.국빈 만찬에서는 양국의 식문화와 식재료를 자연스럽게 조화시킨 한식이 준비된다. 만찬에는 양국 각계 인사 50여명이 참석할 예정이다.첫 음식으로는 석류소스를 곁들인 활바닷가재와 관자살 냉채가 나온다. 이어 단호박과 대추를 넣은 타락죽이 제공되며, 주요리로는 한우 채끝등심 너비아니와 양갈비 프렌치랙 양념구이가 준비된다.밥과 국으로는 이천 쌀 영양밥과 닭곰탕이 차려진다. 후식으로는 과일과 상주 곶감 크림 브륄레가 제공될 예정이다.식사와 함께 곁들일 음료로는 청주 약주인 '풍정사계 춘'을 비롯해 모두 3종의 음료가 마련된다.이번 국빈 방문을 맞아 한국 측은 선물과 공식 환영식, 도심 환영 메시지, 국빈 만찬 등 일정 전반에 걸쳐 미르지요예프 대통령과 우즈베키스탄을 배려한 요소를 담았다. 한국과 우즈베키스탄 양국의 문화와 식문화를 함께 보여주는 방식으로 환대의 의미를 표현한다.