▲ 차세대 BCI 칩의 구조와 신호 처리 회로도. '어드밴스드 사이언스' 게재 논문 갈무리

고현정 기자 hjkoh@korea.kr

뇌 속 신경세포의 정보를 파악할 수 있는 차세대 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술이 세계 최초로 개발됐다. 치매와 파킨슨병, 우울증 등 다양한 뇌 질환의 정밀 진단과 치료에 활용될 것으로 기대된다.

한국과학기술연구원(KIST)은 신경세포의 전기 신호와 빛 신호를 하나의 반도체 칩에서 동시에 측정할 수 있는 차세대 BCI 기술을 개발했다고 5일 밝혔다.

BCI는 흔히 '뇌 임플란트'로 불린다. 뇌 속에 심은 칩을 이용해 생각만으로 컴퓨터, 로봇 팔, 전동 휠체어 등 사물인터넷(IoT)으로 연결된 외부 기기를 제어하거나 뇌 심부를 자극해 신경 질환을 치료하는 데 쓰인다.

이번 기술은 전기 신호와 빛 신호를 함께 분석해 신경세포의 활동 시점과 종류를 동시에 파악할 수 있다.범용 반도체와 3D 프린팅 후공정을 적용해 제작 비용도 기존의 100분의 1 수준으로 줄였다.

연구팀은 살아있는 쥐의 뇌에 칩을 이식해 뇌파 변화와 신경세포 반응을 동시에 측정했다. 이식 1주일 후에도 염증 반응과 운동 기능이 정상으로 나타났다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)' 6월호 표지 논문으로 게재됐다.