전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
라이프

속보

더보기

"스마트폰으로 ‘뇌 신경회로’ 무선 제어"...한·미 공동연구팀 개발

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

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

※ 번역할 언어 선택

KAIST, 약물‧빛 뇌에 전달해 기능 제어 성공
치매‧파킨슨병 등 뇌질환 치료에 '유용' 기대

[대전=뉴스핌] 오영균 기자 = 공상과학소설에서나 볼 수 있던 스마트폰으로 뇌 신경회로를 무선 제어하는 기술이 나온다.

KAIST 전기및전자공학부 정재웅 교수와 미국 워싱턴대 마이클 브루카스(Michael Bruchas) 교수 공동 연구팀이 스마트폰 앱 조작을 통해 약물과 빛을 뇌 특정 부위에 전달, 신경회로를 정교하게 조절할 수 있는 뇌 이식용 무선기기를 개발했다.

이번 기술 개발로 장기간의 동물 실험이 필요한 신약 개발뿐 아니라 치매, 파킨슨병 등 뇌 질환 치료에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

라자 콰지(Raza Qazi, 1저자), 김충연, 변상혁 연구원이 개발하고 워싱턴대 신경과학 연구원들이 공동으로 참여한 이번 연구는 의공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering)’ 8월 6일 자에 게재됐다.

광유전학과 신경약물학은 주변 신경회로에 영향을 주지 않고 목표로 하는 뉴런이나 신경회로만을 빛 또는 약물, 혹은 그 둘의 조합을 이용해 정교하게 제어할 수 있어 최근 뇌 연구 및 뇌 질병 치료 목적으로 주목받고 있다.

하지만 현재 뇌 연구에 일반적으로 쓰는 기기는 상대적으로 크기가 커 뇌 조직 손상, 정교한 선택적 신경회로 제어불가, 하나의 다기능성 프로브(probe) 형태로 구현이 어렵다.

또한 실리카(silica)와 금속 등 고강성 재료로 제작돼 부드러운 뇌 조직과의 기계 특성적 간극이 있는 등 염증반응을 악화시켜 장기간 이식용으로 적합하지 않다.

연구팀은 이 같은 문제를 해소하기 위해 중합체(polymer) 미세유체관과 마이크로 LED를 결합, 머리카락 두께의 유연한 탐침을 만들고 이를 소형 블루투스 기반 제어 회로와 교체 가능한 약물 카트리지와 결합했다.

KAIST 전기및전자공학부 정재웅 교수와 미국 워싱턴대 마이클 브루카스(Michael Bruchas) 교수 공동 연구팀이 스마트폰앱을 이용한 마이크로 LED 컨트롤로 쥐의 행동을 제어하는 데 성공했다. [사진=KAIST]

스마트폰 앱을 통해 무선으로 마이크로 LED와 약물 전달을 제어할 수 있는 무게 2g의 뇌 이식용 기기를 구현했다.

특히 약물 카트리지는 레고의 원리를 모사, 탐침 부분과 쉽게 조립 및 분리할 수 있도록 제작해 필요할 때마다 새로운 약물 카트리지를 결합함으로써 원하는 약물을 장기간에 걸쳐 뇌의 특정 부위에 반복 전달할 수 있도록 만들었다.

연구팀은 이 기기를 쥐의 뇌 보상회로에 이식한 후 도파민 활성 약물과 억제 약물이 든 카트리지를 기기와 결합한 뒤 간단한 스마트폰 앱 제어와 도파민 활성 약물을 이용해 원하는 타이밍에 자유롭게 움직이는 쥐의 행동을 증가, 억제하는 데 성공했다.

쥐가 특정 장소로 이동했을 때 마이크로 LED를 켜 빛 자극을 통해 쥐가 그 장소에 계속 머물고 싶게 만들었다. 반대로 약물 전달을 통해 뇌 신경회로를 제어함으로써 쥐의 특정 장소 선호도를 없애는 데도 성공했다.

연구팀은 이 기술을 인체에 적용하기 위해 두개골 내에 완전히 이식할 수 있고 반영구적 사용이 가능한 형태로 디자인을 발전시키는 확장연구를 계획 중이다.

정 교수는 “빛과 약물을 이용한 신경회로 제어는 기존의 전기자극 방법보다 훨씬 더 정교해 부작용 없는 뇌 제어가 가능하다”며 “개발된 기기는 간단한 스마트폰 조작으로 뇌의 특정 회로를 빛과 약물을 이용해 반복적, 장기적으로 무선 제어가 가능해 뇌 기능을 밝혀내기 위한 연구나 향후 뇌 질환의 치료에도 유용하게 적용할 수 있을 것”이라고 말했다. 

gyun507@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
국립정동극장 대표이사에 서승만 [서울=뉴스핌] 김용석 선임기자 = 최휘영 문화체육관광부 장관은 10일 서승만 씨를 재단법인 국립정동극장 대표이사에 임명하고 임명장을 수여했다. [서울=뉴스핌] 김용석 선임기자 = 재단법인 국립정동극장 대표이사에 임명된 서승만 씨. [사진= 문체부] 2026.04.10 fineview@newspim.com 서승만 신임 대표이사는 방송·공연 연출·극장 운영 분야를 두루 거친 공연예술·콘텐츠 기획 전문가다. 국민대학교에서 연극영화·영상미디어 학·석사 학위를 취득하고 행정학 박사 학위까지 받았다. 극단 상상나눔 대표, 소극장 상상나눔씨어터 대표를 지냈으며, 사단법인 국민안전문화협회 회장, 한국공공관리학회 홍보위원장, 행정안전부 홍보대사 등 공공 영역에서도 폭넓게 활동했다. 마당놀이 '온달아 평강아'·'뺑파전', 뮤지컬 '노노이야기'·'터널' 등을 직접 연출한 무대 현장 경험도 갖췄다. 최휘영 장관은 "신임 대표이사가 그간 축적한 현장 경험과 홍보 역량을 바탕으로 국립정동극장의 관광 자원으로서 역할을 강화하고, 우수한 공연을 국내 관객을 넘어 세계에 알리는 데 핵심적인 역할을 해주길 기대한다"고 말했다. 서 대표이사의 임기는 3년이다. 국립정동극장은 한국 최초 근대식 극장인 원각사 복원을 설립 이념으로 1997년 문을 연 재단법인이다. 전통공연 예술작품의 제작·공연과 국내외 교류를 주요 사업으로 삼아왔으며, 최근에는 전통연희·연극·뮤지컬 등 정동길의 근현대 문화유산을 토대로 서울 도심을 대표하는 공연을 선보이고 있다. fineview@newspim.com 2026-04-10 14:55
사진
이란, 호르무즈 기뢰 해역 지도 공개 [서울=뉴스핌] 최원진 기자= 이란 이슬람혁명수비대(IRGC)가 호르무즈 해협에 기뢰를 부설한 해역의 지도를 공개했다고 해사 전문 매체 로이즈 리스트와 알자지라 등이 9일(현지시간) 보도했다. 공개된 지도에 따르면 혁명수비대 해군은 해협 남쪽 절반에 해당하는 사각형 구역을 위험 해역으로 지정했다. 선박은 이란 당국의 사전 허가를 받아 북쪽 항로로만 통과할 수 있다. 이란 혁명수비대가 9일(현지시간) 공개한 호르무즈 해협 기뢰 부설 해역 지도. [사진=이란 누르뉴스] 구체적으로 혁명수비대 해군은 "해상 안전 원칙 준수 및 해군 기뢰와의 충돌 방지를 위해, 혁명수비대 해군과의 사전 협조 하에 추후 공지 시까지 첨부 지도에 따른 아래의 대체 항로를 이용할 것을 요구한다"면서 입항 항로는 오만만에서 북쪽 라라크섬 방향으로 진행 후 페르시아만으로 계속 진입하고, 출항 항로의 경우 페르시아만에서 라라크섬 남쪽을 경유한 후 오만만으로 향해야 한다고 안내했다.   미국과 이란의 휴전 합의에도 해협 통행은 사실상 막힌 상태다. 블룸버그통신에 따르면 8일부터 9일 오전까지 해협을 통과한 선박은 이란 연계 선박 7척에 불과했다. 평소 하루 양방향 통행량인 135척과 비교하면 사실상 봉쇄 수준이다. 이란 항만해양청도 기뢰 위협을 이유로 선박용 안전 항로 2개를 별도로 공식 지정했다. 이란 외무부 부장관은 영국 ITV와의 인터뷰에서 "어떤 선박이든 항행할 수 있다"면서도 이란 군과의 사전 교신이 필요하다고 밝혔다. 이란의 허가 요구가 확인되자 통과를 시도하려던 유조선 한 척이 계획을 취소한 것으로 알려졌다. 아랍에미리트(UAE) 최대 석유기업 아부다비국영석유공사(ADNOC)의 술탄 알 자베르 최고경영자(CEO)는 "호르무즈 해협은 열려 있지 않다"며 "접근이 제한되고, 조건부로 통제되고 있다"고 잘라 말했다. 국제해사기구(IMO)의 아르세니오 도밍게스 사무총장은 이란이 통행료 징수 체계를 영구화하려는 움직임에 대해 "국제 관행에 맞지 않는 별도의 메커니즘으로, 받아들일 수 없다"고 비판했다. EOS 리스크그룹의 마틴 켈리 자문실장은 기뢰 부설이 확인될 경우 해협 정상화까지 "최소 수개월이 걸릴 것"이라고 경고했다. 세계 석유·액화천연가스(LNG) 공급량의 약 5분의 1이 통과하는 이 해협의 봉쇄가 장기화될 경우 글로벌 에너지 시장에 미치는 충격은 상당할 것으로 전망된다. wonjc6@newspim.com   2026-04-10 08:42
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