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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.

 

10분 회담이 30분으로…트럼프, 연설까지 미뤘다

이재명 대통령과 도널드 트럼프 미국 대통령의 한미 정상회담이 당초 예정된 10분을 넘어 약 30분간 진행된 것으로 전해졌다. 트럼프 대통령은 정상회담이 길어지자 자신이 주최한 리셉션 연설까지 약 30분 늦춘 것으로 알려졌다. 청와대 관계자에 따르면 두 정상은 지난 22일(현지시간) 미국 뉴욕에서 열린 트럼프 대통령 주최 리셉션을 계기로 별도 정상회담을 가졌다. 양국은 리셉션 도중인 오후 7시20분부터 회담을 진행하기로 했고, 당초 예정된 회담 시간은 10분이었다.당시 트럼프 대통령은 오후 7시30분부터 리셉션 참석 정상들을 대상으로 연설할 예정이었다. 하지만 회담이 시작된 뒤 두 정상의 대화가 계속되면서 회담은 예정된 시간을 넘겼다.특히 미국 측 의전 담당자가 리셉션 일정에 맞춰 회담을 마쳐야 한다는 취지로 신호를 보냈지만, 트럼프 대통령은 이 대통령과 계속 이야기를 나누겠다는 뜻을 밝히며 대화를 이어간 것으로 전해졌다. 이에 따라 회담은 약 30분 동안 진행됐고 트럼프 대통령의 연설도 오후 8시로 미뤄졌다.두 정상은 이번 회담에서 한미 간 투자 사업의 진전을 환영하고 핵잠수함 연료 문제와 농축·재처리, 조선업 협력, 전시작전권 전환 등 양국 간 주요 현안을 논의했다. 또 트럼프 대통령은 북한과 대화하겠다는 의지를 재확인했고, 양 정상은 한반도 평화를 위해 긴밀하게 소통하기로 했다.회담 과정에서는 골프 이야기도 오갔다. 청와대 관계자에 따르면 트럼프 대통령은 이 대통령과 골프를 치는 일정과 관련해 수지 와일스 백악관 비서실장에게 일정을 잡아보라는 취지의 지시를 했다. 이에 따라 오는 12월 미국 마이애미에서 열리는 주요 20개국(G20) 정상회의를 계기로 두 정상의 골프 회동이 성사될지 관심이 이어지고 있다.한편 김혜경 여사와 멜라니아 트럼프 여사의 만남에서도 한국 측을 배려한 장면이 있었던 것으로 전해졌다.김 여사는 지난 22일 뉴욕 세인트레지스 호텔에서 멜라니아 여사가 주최한 '함께 조성해나가는 미래(Fostering the Future Together) 연합' 오찬에 참석했다. 이 연합은 교육과 혁신, 기술을 통해 아이들이 디지털 시대에 건강하게 성장할 수 있도록 지원하기 위해 멜라니아 여사가 출범시킨 정상 배우자 간 연합체다.청와대 관계자에 따르면 멜라니아 여사는 행사 시작 전 먼저 현장에 도착했지만 김 여사가 아직 도착하지 않은 것을 확인한 뒤 단체사진 촬영을 기다렸다. 이후 김 여사가 예정된 시간에 도착하자 멜라니아 여사는 한국이 연합에 참여한 첫 파트너이자 중요하고 소중한 파트너라는 취지로 설명하며 김 여사와 함께 사진을 촬영한 것으로 전해졌다.이번 뉴욕 정상외교를 계기로 한미 정상 간 회담 시간이 예정보다 길어지고 후속 만남 가능성까지 거론되면서, 정상회담 당시 오간 대화와 향후 양국 정상 간 추가 접촉에도 관심이 쏠리고 있다.