(Roughly the size of a postage stamp and thinner than a credit card, the new device is less invasive than what had been developed previously by the team. Instead of extending into the brain through a tiny cranial defect, the new soft, flexible device conforms to the surface of the skull and shines light through the bone. Photo by Mingzheng Wu of the Rogers Research Group)
뇌출혈이나 뇌경색, 혹은 사고로 인해 뇌 손상이 와서 감각이나 기능이 완전히 회복되지 못하는 경우 평생 장애를 가지고 생활해야 합니다. 우리가 매일 느끼는 촉각이나 시각, 후각 등의 정보가 제한된다면 삶의 질은 크게 감소힐 수밖에 없습니다. 하지만 이를 복구할 마땅할 치료법은 현재까지 없습니다.
한 가지 가능힌 치료법으로 연구되고 있는 것이 뇌의 특정 부위에 전극을 넣어 전기적으로 자극하는 것입니다. 하지만 기대할 수 있는 효과는 제한적인데 반해 뇌에 매우 침습적인 수술을 해야 한다는 또 다른 문제가 있습니다.
미국 노스웨스턴 대학 (Northwestern University)의 밍젱 우 (Mingzheng Wu)가 이끄는 연구팀은 이 문제를 극복하기 위해 두개골에 구멍을 뚫고 안쪽까지 깊숙이 전극을 삽입하는 수술 대신 간단하게 두피 피부 아래 삽입하는 형태의 임플란트를 개발했습니다.
연구팀은 쥐를 이용한 동물 모델에서 빛에 예민한 미세 조류 (light-sensitive algae) 유전자를 삽입하는 광유전학 (Optogenetics) 기술을 사용해 쥐의 뉴런 중 일부가 마이크로 LED에 반응하게 만들었습니다. 그리고 인위적으로 감각을 잃은 동물 모델을 만든 후 두피 피부 아래 삽입할 수 있는 64개의 마이크로 LED 어레이를 넣어 뇌를 자극했습니다. 그리고 기존 감각 경로(눈·귀·피부)를 우회하여 뇌가 새로운 감각 신호를 학습하도록 유도하는데 성공했습니다.
물론 이를 사람에 바로 적용하기는 어렵겠지만, 두개골을 투과할 수 있는 마이크로 LED를 이용해 뇌를 자극할 수 있는 기술을 개발해 덜 칩습적인 뇌 자극 및 감각 복원에 한걸음 더 가까이 다가간 것으로 평가할 순 있습니다. SF 만화인 공각기동대처럼 뇌와 컴퓨터를 직접 연결하는 시대가 오려면 한참 멀었지만, 먼 미래에는 가능히지지 않을까 하는 상상이 들게 만드는 연구 같습니다.
참고
https://newatlas.com/medical-devices/neuro-key-implant-restore-lost-senses/
https://news.northwestern.edu/stories/2025/12/wireless-device-speaks-to-the-brain-with-light
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