KAIST는 전기및전자공학부 정재웅 교수 연구팀이 미국 워싱턴 대학교, 미국 콜로라도 대학교 연구팀과의 공동 연구를 통해 사물인터넷(IoT) 기반의 뇌 신경회로 원격제어 시스템을 개발했다고 8일 밝혔다.

이 기술은 동물 뇌실험에서 인간 개입을 최소화해 자연스러운 환경 내 집단 동물 실험을 가능하게 만들었다.

IoT 기술을 접목해 다양한 다수의 뇌 이식용 기기들을 인터넷 원격으로 동시 제어하거나 예약된 스케줄에 따라 기기들이 자동으로 구동되도록 하는 무선 네트워크 시스템이다. 시간과 장소 영향 없이 목표 동물들의 특정 뇌 회로를 원격 제어할 수 있다. 사용자가 인터넷 웹사이트 기반의 무선 네트워크 플랫폼을 통해 뇌 이식용 장치의 원격제어, 자동화된 데이터 수집, 뇌 회로 제어 스케줄링 등의 다양한 기능을 손쉽게 구현할 수 있도록 설계됐다.

연구팀은 자체 제작한 무선 장치(뉴럴 임플란트)가 이식된 수십 마리의 쥐의 뇌 신경회로를 광유전학적 방법으로 사람의 개입 없이 정교하게 원격 자동 제어하는 데 성공했다. 먹이 섭취량, 활동량, 다른 쥐들과의 사회적 상호작용 빈도를 성공적으로 조절할 수 있었다. 예약 설정된대로 다수 동물의 뇌 신경회로를 동시에 독립적으로 원격 제어했다.

이번 기술은 많은 시간과 인력이 있어야 하는 뇌 연구 및 다양한 신경과학 연구를 자동화시켜 다양한 퇴행성 뇌 질환과 정신질환의 발병 기전 규명과 치료법 개발의 가속화에 크게 기여할 것으로 기대된다. 또 먼 거리 환자에 대한 원격 의료 구현에도 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

연구팀은 이 기술이 더욱 광범위하게 사용될 수 있도록 인공지능 기반의 실시간 뇌파 원격 모니터링 기술을 개발·접목하기 위한 연구를 계획하고 있다.