DGIST, 뇌 신경질환 치유 전기자극·모니터링 기술 개발

최지웅·장재은·문제일 교수팀
뇌신경 기술 개발 큰 도움 기대

문제일(왼쪽부터) 뇌·인지과학전공 교수, 최지웅 뇌공학융합연구센터장, 장재은 정보통신융합전공 교수. /DGIST 제공

대구경북과학기술원(DGIST) 뇌공학융합연구센터 최지웅 센터장, 정보통신융합전공 장재은 교수, 뇌·인지과학전공 문제일 교수 공동연구팀이 뇌신경 질환 치유를 위한 전기 자극 기술 및 모니터링 기술을 개발했다.

이번 연구는 기존의 뇌자극 치료 연구의 기술적 한계를 넘어 미래 뇌신경 관련 기술 개발에 큰 도움을 줄 것으로 기대된다.

최근 평균 수명이 늘어나면서 다양한 뇌신경 질환 발병률 또한 증가하고 있다. 이에 따라 뇌 질환 치료나 뇌 기능 연구를 위한 뇌신경 전기 자극법이 각광받고 있다. 뇌 전기 자극법은 외부에서 가한 전기 자극을 통해 뉴런의 활성화를 조절하는 기술이다.

공동연구팀은 뇌신경 활성화를 역치자극의 30％의 전력으로 자극하는 역치이하 신경 자극 기술(subthreshold electrical stimulation, STES)을 고안했다. 연구팀은 뇌신경 모델링을 기반으로 신경 자극 시뮬레이션과 동물 실험 검증 등 다양한 방법을 통해 안정성을 입증했다. 이를 통해 뇌졸중의 재활에 중요한 역할을 하는 뇌신경 가소성(可塑性)을 유도하는 기술을 최초 개발했다.

연구팀의 이번 성과는 신경 활성에 필요한 전력보다 더 낮은 세기의 자극을 줌으로써 배터리 사용시간을 증대시켰고, 국소 부위만 자극함으로써 부작용을 최소화할 수 있었다.

최지웅 센터장은 “이번 기술 개발은 전자공학, 뇌과학 분야 전문가들의 융합 연구 결과로 기존 의료기술의 한계를 극복한 뇌신경 자극 기술에 적극 활용할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다. /김재욱기자 [e-mail]