한국뇌연구원, '다기능 브레인칩 플랫폼' 개발

한국뇌연구원은 정서·인지 질환 동물모델의 신경회로 분석 연구에 활용할 다기능 브레인칩 플랫폼을 개발했다고 26일 밝혔다. 한국뇌연구원 제공

한국뇌연구원은 정서·인지 질환 동물모델의 신경회로 분석 연구에 활용할 다기능 브레인칩 플랫폼을 개발했다고 26일 밝혔다.

이번 연구에는 정서·인지 질환 연구그룹의 추남선 박사 연구팀이 나섰다.

이들은 소동물의 신경에서 실시간 신경 활성을 형광 신호로 측정하기 위한 초소형 뇌 형광 내시경 시스템에 전기적 신경신호 측정 기능을 결합한 다기능 브레인칩 플랫폼을 개발했다.

연구에는 초소형 형광 뇌 내시경 시스템(micro-endoscope)을 이용했다. 이 시스템을 활용하면 현미경처럼 자세하게 들여다볼 수 있으며 살아있는 쥐에서 신경 활동의 실시간 기록이 가능하다. 다만, 신호의 반응이 느린 형광 신호를 이용하기 때문에 신경회로 활성의 실시간 분석이 제한적이다.

이같은 한계를 넘어서기 위해선 전기적 신경신호의 측정이 필수적이다. 기존에 초소형 형광 내시경 시스템은 그 구조와 무게가 커 신경 활동을 측정하기 위한 신경전극과 집적에 제한이 있었으나, 추남선 박사 연구팀은 신경세포의 활동을 다각적으로 높은 시공간적 해상도로 측정하기 위해 초소형 뇌 형광 내시경 시스템과 뇌 표면에서 전기신호를 측정하는 데 쓰는 투명하고 유연한 ECoG 전극 배열체를 초소형 모듈로 결합한 'ECoGScope'(ECoG 전극 배열체와 micro-endoscope의 합성어) 플랫폼을 개발했다.

교신저자인 추남선 박사는 "이번에 개발한 ECoGScope 플랫폼은 중독, 우울증 등 다양한 정서·인지 질환 동물모델의 신경회로 분석 연구에 광범위하게 활용할 수 있다"며 "뇌질환 기전 규명, 신경회로 기반 진단기법 개발 및 새로운 치료제 개발에 큰 도움이 될 것"이라고 말했다.