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.

 

김민석, 조희대에 “그만두는 게 낫다”

김민석 더불어민주당 대표가 대법관 후보자 재제청 문제를 둘러싸고 조희대 대법원장을 강하게 비판했다. 조 대법원장이 대법관 후보자 재제청과 관련해 헌법상 명확한 근거가 없다는 취지의 입장을 밝힌 것을 두고, 김 대표는 관련 사안을 처리하지 못한다면 자리에서 물러나는 것이 낫다고 주장했다. 김 대표는 7일 민주당 유튜브 채널 ‘민주당TV’의 ‘민티 07’에 출연해 대법관 후보자 재제청 문제에 대한 입장을 밝혔다. 그는 조 대법원장이 재제청 요구를 받아들이지 않고 있는 상황을 거론하며 대법원장으로서 해당 문제를 처리해야 한다는 취지의 발언을 이어갔다.전날 국회 법제사법위원회 국정감사에서 조 대법원장의 업무추진비 사용 내역이 논란이 된 점도 함께 언급했다. 당시 조 대법원장이 호텔과 레스토랑 등에서 사용한 업무추진비 내역이 국감장에서 도마 위에 올랐는데, 김 대표는 이를 재제청 문제와 연결해 비판했다.김 대표는 조 대법원장이 국감 과정에서 업무추진비와 관련한 설명을 해야 했던 상황을 두고 “입장이 난처하고 ‘오마카세 얘기까지 해야 하나’ 하는 민망함이 있었을 것”이라고 말했다. 이어 이 같은 상황 역시 재제청 문제를 제대로 처리하지 못한 데서 비롯됐다는 취지로 주장했다.대법관 후보자 재제청 문제는 대법원장과 정치권 사이의 주요 쟁점 가운데 하나로 떠오른 상황이다. 김 대표는 조 대법원장이 헌법상 근거 등을 이유로 재제청에 부정적인 입장을 보이는 데 대해 강한 문제의식을 드러내며 비판 수위를 높였다.한편 김 대표는 김지용 중대범죄수사청 후보자를 둘러싼 당내 논란에 대해서도 입장을 밝혔다. 민주당 내부 일부 강경파에서 김 후보자의 임명에 반대하는 목소리가 나오는 것과 관련해 당 차원에서 관련 논의를 정리할 필요가 있다는 취지의 설명이다.김 대표는 당내에서 이 문제에 대한 각자의 의견이 충분히 나왔다는 점을 언급하면서 이후에는 인사청문회 과정에서 검증하는 것이 바람직하다고 밝혔다. 후보자에 대한 찬반 의견을 당내에서 계속 확대하기보다는 공식적인 청문 절차를 통해 자질과 적격 여부를 살펴보자는 취지다.그는 중대범죄수사청장 후보자 문제 역시 인사청문회를 통해 충분히 다룰 수 있다고 강조했다. 당내 인사들이 각자의 의견을 밝힐 기회가 충분히 주어진 만큼 이제는 청문회에서 구체적인 검증을 진행하는 것이 적절하다는 입장을 재차 밝혔다.최근 논쟁이 이어지고 있는 아시안게임 구기종목 대표 선수들의 병역 혜택 문제에 대해서는 제도 자체를 손질할 필요가 있다는 의견을 내놨다. 시대가 변하고 한국의 국가적 위상도 달라진 만큼 기존 병역 혜택 제도의 대상과 적용 방식 등을 전반적으로 다시 살펴볼 필요가 있다는 것이다.김 대표는 병역 혜택을 둘러싼 제도 개편과 관련해 이미 국회의원들이 여러 형태의 법안을 제출했다고 설명했다. 병역특례 제도를 아예 없애자는 의견부터 특정 종목으로 대상을 제한하자는 방안까지 다양한 입법안이 나온 만큼 이를 종합적으로 검토할 필요가 있다는 취지다.그러면서 제도 개편의 구체적인 방향을 하나로 정하기보다는 의원들이 여러 방안을 검토하도록 맡기는 방향으로 의견을 모았다고 설명했다. 병역 혜택 제도를 둘러싼 사회적 논의가 이어지는 만큼 현행 제도를 그대로 유지할지, 대상이나 방식을 조정할지 국회 차원에서 검토하겠다는 의미다.김 대표의 발언에 따라 대법관 후보자 재제청 문제를 둘러싼 정치권의 공방은 더욱 거세질 것으로 보인다. 여기에 중대범죄수사청장 후보자 인사청문회와 아시안게임 병역 혜택 제도 개편 문제까지 주요 현안으로 거론되면서 국회 안팎의 논의도 이어질 전망이다.