한국과학기술원(KAIST)은 전기및전자공학부 이현주 교수와 한국뇌연구원 김정연 박사 공동연구팀이 다양한 뇌 질환을 수술 없이 치료하는 데 초석이 될 초소형 초음파 시스템을 개발했다고 9일 밝혔다.

기존 초음파 자극 시스템은 부피가 커서 자유롭게 움직이는 쥐에 사용할 수 없거나 작동하더라도 잡음 신호 때문에 뇌파 측정이 어려웠다.

소형 동물 대상 초음파 자극 실험은 통상적으로 짧게 자극 후 즉각적인 반응을 보거나, 마취 상태에서 여러 차례 자극을 주고 반응을 보는 연구들이 주를 이루고 있다.

이번에 개발된 시스템은 소형 동물의 뇌를 장기간 자극하고 동시에 뇌파도 측정할 수 있어, 여러 뇌 질환에 대한 초음파 자극의 효과를 평가하는 데 유용할 것으로 연구팀은 기대하고 있다.

초음파는 수술 없이 뇌 심부 국소적인 작은 영역까지도 자극할 수 있어, 최근 저강도 집속 초음파 치료 기술이 주목받고 있다.

이현주 교수는 "기술을 고도화하기 위해 뇌의 매우 작은 부위를 자극할 수 있는 후속 시스템을 개발하고 있다"며 "국소 부위 자극을 통해 수면 질환, 알츠하이머병, 파킨슨병 등 뇌 질환을 치료할 수 있는 길이 열릴 것"이라고 말했다.

이어 "시스템에 적용된 초음파 자극 소자는 매우 작은 단위의 기계적 구조물과 전자 회로가 결합한 초소형 정밀 기계 제작 기술 공정을 활용했기 때문에 대량 생산할 수 있다"고 덧붙였다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 어드밴스드 사이언스에 지난달 19일 게재됐다.