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.

 

김민재 노리는 아스날, 뮌헨이 문 열까

 김민재의 겨울을 둘러싼 기류가 복잡해지고 있다. 바이에른 뮌헨과의 계약 연장 가능성이 거론되는 상황에서 아스날의 관심까지 전해졌다. 소속팀에 남아 입지를 다지는 시나리오와 새로운 무대로 향하는 시나리오가 동시에 등장한 것이다. 다만 현재 확인됐다고 전해진 내용은 아스날의 영입 후보에 포함됐다는 수준이다. 실제 협상이나 이적 합의까지 이어진 단계와는 거리가 있다.독일 매체 빌트의 크리스티안 폴크 기자는 지난 15일(한국시간) 팟캐스트 ‘바이언 인사이더’를 통해 아스날이 김민재를 영입 대상으로 검토하고 있다고 전했다. 자신이 직접 확인한 정보라는 설명도 덧붙였다. 겨울 이적시장을 앞두고 수비 보강 가능성을 살피는 아스날의 시선이 뮌헨으로 향하고 있다는 이야기다.관심의 연결고리로는 마우리치오 미켈리가 지목됐다. 현재 아스날의 스카우팅 부서를 이끄는 미켈리는 과거 나폴리에서 김민재 영입에 관여한 인물이다. 김민재의 장점과 활용 가치를 가까이서 살폈던 경험이 이번 영입 후보 선정에도 영향을 준 것으로 전해졌다.아스날의 수비진 사정 역시 배경으로 꼽힌다. 피에로 인카피에가 부상으로 이탈하면서 추가 수비 자원의 필요성이 제기됐고, 대안을 검토하는 과정에서 김민재의 이름이 떠올랐다는 것이다. 선수에 대한 기존 평가와 현재 선수단의 필요가 맞물린 관심으로 볼 수 있다.김민재는 뮌헨과 2028년까지 계약돼 있다. 이번 시즌 초반에는 다요 우파메카노와 요나탄 타가 중앙 수비 조합에서 앞서면서 출전 기회가 줄었다. 그러나 최근에는 다시 출전 시간을 늘리며 경쟁을 이어가고 있다. 뱅상 콤파니 감독 체제에서 활용 가치가 사라진 선수가 아니라는 점은 거취를 판단할 때 중요한 대목이다.아스날이 김민재를 원한다고 해도 이적의 문이 곧바로 열리는 것은 아니다. 가장 큰 변수는 뮌헨의 판단이다. 시즌을 치르는 도중 중앙 수비수를 내보내려면 이적료뿐 아니라 남은 일정과 선수단 구성까지 함께 따져야 한다.폴크 기자 역시 겨울 이적 가능성을 가르는 핵심으로 뮌헨의 허용 여부를 짚었다. 조건에 맞는 제안이 들어오면 변화의 여지를 완전히 닫을 수는 없지만, 관심이 있다는 사실만으로 거래 성사를 예상하기는 어렵다는 취지다. 아스날의 영입 검토와 뮌헨의 매각 결정은 별개의 문제인 셈이다.같은 매체의 율리안 아가르디 기자는 겨울 결별 가능성을 더 낮게 봤다. 그가 주목한 것은 뮌헨 수비진의 가용 인원이다. 이토 히로키가 부상 문제를 반복한 상황에서 김민재까지 떠나면 중앙 수비진의 선택지가 크게 줄어들 수 있다는 것이다.이는 김민재의 주전 경쟁 상황과도 구분해서 볼 필요가 있다. 특정 시점에 선발 출전이 줄었다고 해서 구단이 곧바로 이적을 허용할 수 있는 것은 아니다. 뮌헨으로서는 기존 주전들의 부상이나 컨디션 저하에 대비해야 한다. 김민재를 내보낸 뒤 생길 공백을 어떻게 채울 것인지도 판단에 영향을 줄 수밖에 없다.경기력에 대한 평가는 엇갈린다. 아가르디 기자는 김민재가 나폴리에서 보여줬던 높은 수준의 활약을 뮌헨에서는 꾸준히 이어가지 못했다고 평가했다. 다만 경기력의 일관성에 대한 아쉬움과 겨울 매각의 필요성은 같은 결론으로 이어지지 않는다. 보완할 부분이 있더라도 현재 선수단 운영에 필요한 자원이라면 잔류 쪽에 무게가 실릴 수 있다.여기에 재계약 가능성까지 더해졌다. 최근 보도에서는 뮌헨이 김민재와의 동행 연장에 열려 있으며, 겨울 휴식기에 선수 측과 첫 논의를 시작할 수 있다는 전망이 나왔다. 아직 협상 개시나 합의가 확정된 것은 아니지만, 구단이 김민재를 장기적인 전력 구상에서 배제하지 않고 있다는 해석이 가능한 대목이다.결국 이번 거취설은 아스날의 관심이 얼마나 구체적인 움직임으로 발전하는지, 뮌헨이 잔류와 이적 중 어느 쪽에 더 큰 실익을 두는지에 달려 있다. 현재로서는 영입 후보에 이름이 올랐다는 보도와 재계약 가능성이 함께 존재할 뿐, 김민재의 다음 행선지가 정해진 것은 아니다. 겨울 이적시장을 앞둔 그의 상황은 단순한 이적설을 넘어 두 구단의 수비진 운영 방향을 보여주는 사안으로 떠오르고 있다.