전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
경제 과학기술

속보

더보기

KAIST, 뇌-기계 연결기술 개발...알츠하이머병 연구 기대

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

단단한 성질에서 몸체 삽입 후 수분 흡수해 이물반응 적어

[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 국내 연구진이 뇌와 기계를 연결하는 기술을 개발하는 데 성공했다. 장기적으로 알츠파이머병이나 파킨슨병 등 뇌 질환 연구에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

한국과학기술원(KAIST)은 박성준 바이오및뇌공학과 교수 연구팀이 메사추세츠 공과대학(MIT) 폴리나 아니키바(Polina Anikeeva) 교수, 쏸허 자오(Xuanhe Zhao) 교수, 육현우 박사 공동 연구팀과 함께 하이드로젤 기반의 유연성 뇌-기계 인터페이스를 개발하는 데 성공했다고 21일 밝혔다.

하이드로젤 기반 하이브리드 뇌-기계 인터페이스 개요 및 제작과정 [자료=한국과학기술원] 2021.06.21 biggerthanseoul@newspim.com

하이드로젤은 물과 젤리가 합쳐진 합성어로, 주로 필러, 보톡스, 화장품에 쓰이는 반고체 상태의 물질이다. 인공적인 인체 조직을 만드는 원료로 적합해 의학적으로도 널리 쓰인다.

그동안 뇌 구조를 연구하거나 뇌 신경 질환의 메커니즘을 파악, 치료하기 위해서는 실시간으로 뇌를 자극하고 신호를 측정할 수 있는 인터페이스의 개발이 필수적이었다. 다만, 기존의 신경 인터페이스는 기계적, 화학적 특성이 뇌 조직과 차이가 커서 이물반응을 보이다보니 주변에 절연세포층이 형성돼 그 수명이 매우 짧아진다는 문제점을 가지고 있었다.

연구팀은 해당 문제를 해결하기 위해 직접 제작한 다기능성 파이버 다발을 하이드로젤 몸체에 넣는 방법을 이용해 '뇌 모사형 신경 인터페이스'를 제작했다. 이 장치는 빛으로 특정 신경세포종만을 자극할 수 있는 광유전학 기술을 적용하기 위한 광섬유뿐만 아니라, 뇌에서 신호를 읽을 수 있는 전극 다발, 약물을 뇌 속으로 전달할 수 있는 미세 유체 채널을 모두 보유했다.

이번에 개발한 인터페이스는 하이드로젤 몸체를 건조시킨 상태에서는 단단한 성질이 고분자와 유사해 몸체에 삽입하기가 쉽다. 하지만 몸에 들어가면 체내의 수분을 빠르게 흡수해. 부드럽고 수분이 풍부한 주변 조직과 유사한 상태가 돼 이물 반응을 최소화할 수 있다.

연구팀은 이러한 특성을 가진 장치를 동물 모델에 직접 적용해, 기존의 기록을 훨씬 뛰어넘는 삽입 후 6개월까지도 뇌 신호를 측정했다. 또한 자유롭게 움직이는 쥐를 대상으로 초장기간 광유전학 실험, 행동 실험 등이 가능하며, 이물 반응에 의한 아교세포 및 면역세포의 발현이 기존 장치보다 현저히 줄어든다는 사실도 증명됐다.

박성준 교수는 "이번 연구는 최초로 하이드로젤을 다기능 신경 인터페이스의 구성물질로 사용해 그 수명을 대폭 상승시켰다는 데에 의의가 있다"며 "해당 연구를 통해 향후 알츠하이머병, 파킨슨병 등 초장기간 관찰이 필요한 뇌 신경 질환 연구가 더욱 발전할 수 있을 것으로 기대된다ˮ고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 2021년 6월 8일 자로 게재됐다.

biggerthanseoul@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
'모텔 연쇄 살인' 피의자 신상공개 검토 [서울=뉴스핌] 조준경 기자 = 검찰이 '강북 모텔 연쇄 살인 사건' 피의자인 20대 여성 김모 씨에 대한 신상공개 여부를 검토 중이다. 26일 검찰 따르면 서울북부지검은 김씨 신상 공개 여부를 논의하기 위해 신상정보공개심의위원회 개최를 검토하고 있다. [서울=뉴스핌] 최상수 기자 = 서울북부지검 검찰은 2024년 1월 시행된 중대범죄신상공개법에 따라 강력범죄 등 특정중대범죄 혐의가 있는 피의자를 신상정보공개심의위원회에 회부해 신상 공개 여부를 결정할 수 있다. 피해자 유족도 김씨 신상 정보 공개를 요구하고 있다. 김씨 범행으로 숨진 두 번째 피해자 A씨 유족 법률대리인인 남언호 변호사는 이날 보도자료를 통해 "(김씨 범행은) 우리 사회가 경험한 가장 냉혹하고 계획적인 연쇄 범죄 중 하나"라며 "그럼에도 경찰이 신상 공개를 하지 않겠다는 내부 방침을 정한 사실을 납득할 수 없다"고 강조했다.  이에 앞서 서울 강북경찰서는 지난 19일 오전 살인과 마약류 관리법 위반 혐의로 김씨를 서울북부지검에 구속 송치했다. 김씨는 지난해 12월 중순부터 이달 9일까지 20대 남성 3명에게 벤조디아제핀계 약물이 든 음료를 건네 2명을 숨지게 하고 1명이 의식을 잃게 한 혐의를 받는다. 김씨는 경찰 조사에서 병원에서 처방받은 약물을 숙취해소제에 타서 들고 다녔다고 진술했다. 또 남성들에게는 모텔 등에서 의견이 충돌해 이를 건넸다고 주장했다. 그러나 경찰은 김씨가 첫 범행 이후 약물 양을 늘렸다고 진술한 점, 휴대전화 포렌식 자료 등을 볼 때 사망 가능성을 충분히 인지했던 것으로 판단하고 상해치사가 아닌 살인죄를 적용해 검찰에 송치했다. 다만 경찰은 이번 사건이 신상공개 요건을 충족하지 않는다고 판단해 김씨 신상을 비공개했다.  한편 경찰은 지난달 24일 김씨가 다른 남성에게 약물이 든 음료를 건네 의식을 잃게 한 정황을 추가로 확인하고 조사하고 있다. calebcao@newspim.com 2026-02-26 17:38
사진
이부진, 아들 서울대 입학식 참석 [서울=뉴스핌] 남라다 기자 = 이부진 호텔신라 사장이 26일 서울 관악구 서울대학교에서 열린 2026학년도 입학식에 참석해 아들 임동현군의 입학을 축하했다. 이 사장은 이날 모친인 홍라희 리움미술관 명예관장과 함께 서울대를 찾아 임군의 입학을 기념해 사진을 찍기도 했다.  [서울=뉴스핌] 김현우 기자 = 이부진 호텔신라 사장(사진 왼쪽)과 홍라희 리움미술관 명예관장이 26일 서울 관악구 서울대학교 2026학년도 입학식에 참석해 아들 임동현군의 입학을 축하하고 있다.  khwphoto@newspim.com 임군은 최근 서울 휘문고등학교를 졸업하고 2026학년도 수시모집 전형으로 서울대 경제학부에 합격했다. 고교 시절 내신 성적이 상위권이었으며 대학수학능력시험에서도 한 문제만 틀린 것으로 알려졌다. 서울대 26학번이 된 임군은 외삼촌인 이재용 삼성전자 회장(서울대 동양사학과 87학번)의 후배가 됐다. 이날 입학식 현장에서 이 사장의 패션도 눈길을 끌었다. 이 사장은 크림색 계열의 디올 재킷에 에르메스 버킨백을 매치한 차분한 차림으로 참석했다. 단정한 헤어스타일과 절제된 스타일링으로 재계 인사다운 단아한 이미지를 보였다는 평가가 나왔다. [서울=뉴스핌] 김현우 기자 = 이부진 호텔신라 사장(사진 왼쪽)과 홍라희 리움미술관 명예관장이 26일 서울 관악구 서울대학교 2026학년도 입학식에 참석해 아들 임동현 군의 입학을 축하하고 있다. khwphoto@newspim.com nrd@newspim.com 2026-02-26 16:27
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동