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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.

 

강훈식 비서실장 사의…청와대 3실장 중 2석 공석

강훈식 대통령비서실장이 21일 이재명 대통령에게 사의를 표명했다. 최근 장관 후보자들이 잇따라 낙마한 가운데 청와대 인사위원장을 맡아온 강 실장이 인사와 관련한 종합적인 책임을 지겠다는 취지다. 다만 이 대통령은 이날 사의 수리 여부에 대해 아직 결정하지 않았다고 밝혔다. 강 실장의 사의 표명은 김승원 전 법무부 장관 후보자가 신약 임상시험 청탁 의혹 등을 둘러싼 논란 끝에 사퇴한 지 이틀 만에 나왔다. 앞서 8·30 개각에서 장관 후보자로 지명된 용혜인 전 성평등가족부 장관 후보자도 낙마하면서 인사 검증을 둘러싼 책임론이 이어졌다.강 실장은 청와대 인사위원회의 당연직 위원장으로 내각과 청와대 참모진, 정부 위원회 및 공공기관 인사 등을 총괄해왔다. 청와대 관계자는 강 실장의 사의와 관련해 대통령을 보좌하는 비서실장으로서 종합적인 책임을 지는 차원이라고 설명했다.성기홍 청와대 홍보소통수석도 이날 브리핑을 통해 강 실장이 오전 이 대통령에게 사의를 표명했다고 밝혔다. 강 실장은 지난해 6월 임명돼 약 15개월 동안 대통령비서실장으로 근무했다.강 실장의 거취와 함께 청와대 핵심 참모진 구성에도 관심이 쏠리고 있다. 김용범 전 정책실장이 이달 초 사직한 상황에서 강 실장의 사표까지 수리될 경우 청와대 3실장인 비서실장·정책실장·국가안보실장 가운데 두 자리가 공석이 된다. 현재 위성락 국가안보실장이 3실장 가운데 유일하게 자리를 지키고 있다.이 대통령은 이날 강 실장이 사의를 표명한 뒤 열린 수석보좌관회의에서 강 실장의 사의와 관련해 “아직은 제가 어떻게 할지 결정을 못 했다”고 말했다. 강 실장의 사의 수용 여부는 이 대통령의 해외 순방 이후 결정될 가능성이 거론되고 있다.강 실장이 사의를 표명한 배경에는 최근 이어진 인사 논란이 자리한 것으로 분석된다. 특히 용혜인·김승원 후보자의 잇따른 낙마로 청와대 인사 추천과 검증 과정에 대한 정치권의 비판이 이어졌다. 야권에서는 강 실장뿐 아니라 대통령실 내 다른 인사 관계자들의 책임을 요구하는 목소리도 나왔다.일각에서는 이 과정에서 이른바 ‘경기·성남 라인’의 인사 개입 의혹도 제기했다. 다만 이는 정치권에서 제기된 주장으로, 해당 의혹이 사실로 확인된 것은 아니다. 국민의힘은 강 실장의 사의만으로 인사 논란이 마무리돼서는 안 된다는 입장을 밝혔다.이 대통령은 21일부터 27일까지 미국과 멕시코 순방에 나선다. 유엔총회 참석을 위해 미국을 방문한 이 대통령은 22일 뉴욕 유엔총회장에서 기조연설을 할 예정이다. 이번 연설에서는 호르무즈 해협 문제를 비롯한 국제 현안에 대한 한국의 기여 방안과 한반도 평화 공존 구상 등이 다뤄질 예정이다.청와대는 이번 미국 방문 기간 도널드 트럼프 미국 대통령과의 만남 가능성도 열어두고 있다. 대통령의 해외 순방이 시작된 가운데 강 실장의 사의가 실제 수리될지, 이후 청와대 인사 개편이 어느 범위까지 이어질지가 향후 관심사로 남았다.