KAIST, IoT 기반 다수의 뇌 신경회로 동시 원격제어 시스템 개발

무선 네트워크 플랫폼 통해 완전 자동화된 뇌 연구 가능
원격 뇌질환 치료 외 원격진료·신약개발 연구 적용 기대

(대전=뉴스1) 심영석 기자 = KAIST 전기및전자공학부 정재웅 교수 연구팀이 인터넷을 이용해 뇌 신경회로를 원격 제어할 수 있는무선 네트워크 기술을 개발했다.

이 기술을 활용하면 시간과 장소에 구애받지 않고 목표 동물의 뇌 신경회로를 정교하게 제어할 수 있다.

이는 원격 뇌질환 치료뿐 아니라 원격 진료나 신약 개발 연구 등에 적용될 것으로 기대된다.

8일 KAIST에 따르면 기존 뇌 연구에 사용되던 대부분의 신경과학 장치들은 외부 장비와 선으로 연결된 유선 방식으로 구동됐다.

하지만, 이러한 방식은 피실험 동물들을 물리적으로 제약할 뿐 아니라 실험 진행자의 직접적인 개입이 불가피해 정확한 뇌 연구 결과 도출을 어렵게 만든다.

이에 연구팀은 사물인터넷(이하 IoT) 기술을 접목해 다양한 다수의 뇌 이식용 기기들을 인터넷 원격으로 동시 제어하거나 예약된 스케줄에 따라 기기들이 자동으로 구동되도록 하는 무선 네트워크 시스템을 개발했다.

이를 통해 시간과 장소에 상관없이 목표 동물들의 특정 뇌 회로를 원격 제어하는 것을 가능하게 했다.

이 시스템은 사용자가 인터넷 웹사이트 기반의 무선 네트워크 플랫폼을 통해 Δ뇌 이식용 장치의 원격제어 Δ자동화된 데이터 수집 Δ뇌 회로 제어 스케줄링 등의 다양한 기능을 손쉽게 구현할 수 있도록 설계됐다.

연구팀은 이 시스템의 뇌 신경회로 자동 원격제어 기능을 사용해 마우스 실험을 진행했다.

그 결과 Δ쥐의 먹이 섭취량 Δ활동량 Δ다른 쥐들과의 사회적 상호작용 빈도 등 예약이 설정된 대로 여러마리 쥐의 뇌 신경회로를 동시에 각자 독립적으로 원격 제어할 수 있음을 확인했다.

정재웅 교수는 “이 기술은 뇌 연구를 넘어 많은 동물 실험을 필요로 하는 신약 개발, 병원 방문 없이 뇌 질환 및 다양한 질병을 치료하기 위한 원격 의료 구현에도 적용될 수 있을 것”이라고 말했다.

연구팀은 향후 인공지능 기반의 실시간 뇌파 원격 모니터링 기술을 개발해 이 시스템과 접목하기 위한 연구를 진행할 계획이다.

한편, 이번 연구성과는 국제 학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’에 11월25일 게재됐다.

km5030@news1.kr