새 연구: 금섬유 전극으로 뇌 활동을 정밀하고 안전하게 기록 가능
Seoul취리히 연방 공과대학교(ETH Zurich)의 메흐메트 파티흐 야닉 교수 연구팀은 뇌 활동 연구와 치료를 개선할 수 있는 새로운 종류의 전극을 개발했다. 이 전극은 폴리머로 감싸인 매우 얇고 유연한 금섬유를 사용한다. 그들의 독창적인 설계는 다음과 같은 장점을 제공한다:
- 뇌 활동 기록의 정확성 향상
- 뇌 조직 손상 위험 감소
- 장기 모니터링 가능
- 다방향 접근성
Neuralink과 같은 기업에서 사용하는 큰 전극과 달리, 이 매우 얇은 전극은 천천히 삽입되어 뇌 조직을 손상시키지 않습니다. 신경 세포와 비슷한 얇기로 인해 뇌 임플란트의 안전성과 성능이 향상됩니다.
이 세밀한 전극은 높은 품질의 데이터를 오랜 기간 동안 기록할 수 있어 매우 유용합니다. 연구진은 쥐를 대상으로 한 실험에서 뇌 조직에 눈에 띄는 손상을 주지 않고 10개월 동안 뇌 활동을 추적할 수 있었습니다. 이는 연구와 의료 용도로서 매우 중요한데, 이는 긴 연구 과정에서도 대상에게 해를 끼치지 않도록 보장하기 때문입니다.
의료 분야 응용 프로그램은 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 약물에 반응하지 않는 간질 환자들을 대상으로 초기 테스트가 진행되고 있습니다. 발작의 정확한 위치를 찾아내면, 의사들은 특정 뇌 조직을 제거할 수 있어 수술 결과가 개선됩니다. 또한, 이는 뇌 세포가 서로 어떻게 작용하는지를 연구하는 데 도움을 주며, 복잡한 정보 처리와 기억 이해에 중요한 역할을 합니다.
이 프로젝트는 여러 뇌 및 정신 질환의 치료 방식을 변화시킬 수 있습니다. 뇌의 특정 부위가 제대로 작동하지 않는 우울증이나 조현병 같은 문제에서는, 이 전극이 정밀한 전기 신호로 문제를 찾아내고 해결할 수 있을 것입니다. 이러한 세심한 방식은 보다 일반적인 자극을 제공하는 현재의 장치보다 훨씬 나을 수 있습니다.
이 기술은 뇌-기계 인터페이스를 생성하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 심각한 뇌 손상을 입은 환자들에게 이 전극들은 신경 신호를 통해 의지나 의사소통 기기를 제어할 수 있도록 도울 수 있습니다. 생각만으로 움직이거나 말할 수 있게 되면 환자들의 삶이 크게 향상될 것입니다.
ETH 취리히는 뇌 질환의 진단과 치료에 중요한 금 섬유 전극을 개발했습니다. 이러한 전극은 유연성이 높으며 오랜 기간 동안 정확하게 뇌의 활동을 기록할 수 있습니다. 이 기술적 진보는 뇌 기술에 새로운 혁신을 불러올 수 있는 큰 도약입니다. 연구가 인간 실험으로 나아가는 과정에서, 윤리적 고려와 철저한 기술 검토가 필수적일 것입니다. 이 발전은 뇌 기술의 새로운 진보를 가져올 수 있습니다.
연구는 여기에서 발표되었습니다:
http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-49226-9및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다
Tansel Baran Yasar, Peter Gombkoto, Alexei L. Vyssotski, Angeliki D. Vavladeli, Christopher M. Lewis, Bifeng Wu, Linus Meienberg, Valter Lundegardh, Fritjof Helmchen, Wolfger von der Behrens, Mehmet Fatih Yanik. Months-long tracking of neuronal ensembles spanning multiple brain areas with Ultra-Flexible Tentacle Electrodes. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-49226-9
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