KAIST와 DGIST, 한국뇌연구원, 한국생명공학연구원 공동 연구진이 뇌에 이식해 신경전달물질 변화를 무선으로 측정하는 신경칩을 개발했습니다. 미니돼지 실험에서는 알츠하이머병 치료제인 도네페질을 투여한 뒤 아세틸콜린 신호가 증가했다가 서서히 회복되는 과정을 관찰했습니다.
아세틸콜린은 기억과 학습에 관여하는 신경전달물질입니다. 연구진은 이 물질을 감지하는 센서에 빛 자극 소자와 소형 무선 계측 기술을 결합했습니다. 신경칩을 미니돼지의 전전두피질에 삽입해 측정했으며, 전전두피질은 판단과 주의, 기억 등 인지 기능에 관여하는 뇌 영역입니다.
이 칩은 신호를 감지하는 데 그치지 않고 빛으로 신경세포를 자극할 수도 있습니다. 연구진은 별도의 생쥐 실험에서 칩에 들어 있는 초소형 발광다이오드로 빛을 주자 아세틸콜린 신호가 증가하는 것을 확인했습니다. 미니돼지와 생쥐 실험은 서로 다른 동물에서 진행됐습니다.
연구진은 이 기술이 약물 작용 평가와 뇌 반응에 맞춰 자극을 조절하는 연구에 활용될 가능성이 있다고 밝혔습니다. 자극한 뒤 센서로 변화를 읽고 다음 자극의 세기나 시점을 조절하는 방식을 폐회로형 신경 인터페이스라고 합니다. 이번 연구는 동물실험 결과이며, 사람에게 적용한 결과를 제시한 것은 아닙니다.
연구 결과는 국제학술지 디바이스에 10월 14일 게재됐습니다.