국내 연구진이 서로 다른 파장의 적외선을 이용해 원하는 뇌회로를 선택적으로 자극할 수 있는 초경량 무선 신경조절 플랫폼을 개발했다.
한국연구재단은 경북대 신효근 교수 연구팀이 특정 적외선 파장에 선택적으로 반응하는 광트랜지스터를 이용해, 복잡한 무선통신 회로 없이 원하는 뇌회로를 선택적으로 자극할 수 있는 초경량 무선 신경조절 플랫폼을 개발했다고 10일 밝혔다.
연구팀은 적외선만으로 동작하는 초경량 무선 신경조절 플랫폼을 개발했다. 서로 다른 적외선 파장(810 nm, 950 nm)에 선택적으로 반응하는 광트랜지스터와 광학 필터를 적용해 하나의 실험 환경에서도 원하는 자극만 독립적으로 제어할 수 있음을 입증했다.
또 경두개 직류자극(tDCS)시스템은 약 1.2 g, 심부뇌자극(DBS) 시스템은 0.5 g 이하의 초경량 구조를 구현해 실험동물의 부담을 크게 줄였다.
연구팀은 자유롭게 움직이는 생쥐에서 적외선 조사만으로 안정적인 신경자극이 가능하다는 점을 확인했으며, 운동피질 자극을 통해 자극 위치와 방식에 따라 서로 다른 회전 행동을 유도함으로써 실제 뇌회로를 선택적으로 조절한다는 사실도 검증했다.
신효근 교수는 "이번 연구는 복잡한 무선통신 회로 없이 적외선만으로 원하는 뇌회로를 선택적으로 조절할 수 있는 초경량 플랫폼을 구현했다는 데 의미가 있다"며 "향후 다양한 신경계 질환 연구와 차세대 무선 신경조절 및 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술 개발에 폭넓게 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.