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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.

 

이재영·이다영, 아제르바이잔서 새 출발

아제르바이잔 리그에서 새 출발을 알린 이재영과 이다영이 본격적으로 시즌 준비에 들어갔다. 두 선수는 새 소속팀 투란 VC 선수단과 함께 이탈리아 전지훈련을 소화하며 컨디션을 끌어올리고 있다.투란 VC는 최근 구단 공식 사회관계망서비스를 통해 이탈리아에서 진행 중인 훈련 현장을 공개했다. 사진 속에는 팀 동료들과 함께 훈련에 참여한 이재영, 이다영의 모습도 확인됐다.구단은 “이탈리아에서 준비를 이어가고 있다”며 선수단이 현지에서 훈련과 연습경기를 병행하고 있다고 전했다. 이번 일정은 새 시즌 개막을 앞두고 조직력을 다지는 동시에, 유럽 클럽대항전인 CEV 챔피언스리그에 대비하기 위한 과정이다.투란 VC는 전지훈련 기간 여러 차례 실전 점검에 나설 계획이다. 이를 통해 선수들의 경기 감각을 끌어올리고, 새 시즌 아제르바이잔 슈퍼리그와 챔피언스리그에서 경쟁력을 높이겠다는 구상이다.이재영과 이다영에게도 이번 훈련은 중요한 적응의 시간이다. 새로운 리그, 새로운 동료, 새로운 전술 환경 속에서 빠르게 팀에 녹아드는 것이 우선 과제다. 두 선수는 훈련과 연습경기를 통해 호흡을 맞추며 시즌 개막을 준비하고 있다.앞서 두 선수는 투란 VC 공식 채널을 통해 팬들에게 직접 인사를 전하며 새 출발의 각오를 밝힌 바 있다.이재영은 팬들에게 “경기장에 많이 찾아주시는 만큼 좋은 경기력을 보여드리겠다”고 말했다. 밝은 표정으로 손하트를 보내며 응원을 부탁하기도 했다.이다영 역시 기대감을 드러냈다. 그는 “아제르바이잔에 온 것은 처음”이라며 “이 팀의 일원이 되어 설렌다. 다가오는 시즌이 기대된다”고 밝혔다. 이어 팬들에게 팀을 지켜보고 응원해 달라고 당부했다.두 선수는 이제 말보다 경기력으로 새 시즌을 준비해야 하는 단계에 들어섰다. 투란 VC가 국내 리그뿐 아니라 챔피언스리그 일정까지 앞두고 있는 만큼, 이재영과 이다영의 역할도 적지 않을 전망이다.특히 다시 한 팀에서 뛰게 된 두 선수가 코트 위에서 어떤 호흡을 보여줄지도 관심사다. 이탈리아 전지훈련을 통해 실전 감각과 조직력을 끌어올리고 있는 이재영·이다영 자매가 투란 VC의 새 시즌 구상에서 어떤 존재감을 보일지 주목된다.