로봇 팔 이용...뇌질환연구 더 정밀해져

로봇 팔 이용...뇌질환연구 더 정밀해져

로봇 팔을 이용해 뇌 속 신경세포(뉴런)의 활동정보를 자동으로 분석하는 방법이 미국 대학 연구팀을 통해 개발됐다. 이를 통해 파악한 정보를 바탕으로 정신분열증·파킨슨병·간질 등 뇌질환에 대해 보다 정확한 약물치료를 할 수 있게 될 전망이다. 

씨넷은 7일(현지시간) 미국 매사추세츠 공과대학(MIT)와 조지아공과대학 연구팀이 세포 추적 알고리즘을 탑재한 로봇 팔을 개발했다고 보도했다. 관련 논문은 네이처 메소드(Nature Methods) 저널에 게재됐다. 

연구팀은 신경세포의 활동을 연구하는데 사용되는 패치 클램핑(whole-cell patch clamping) 기법에 로봇 팔을 적용했다. 기존에 사람이 피펫을 이용해 손으로 신경세포의 막에 전극물질을 집어넣어야 했으나 로봇 팔이 이를 대체하도록 했다는 설명이다. 

▲ 뉴런 연구에 필요한 실험을 로봇 팔이 대체할 수 있을 것으로 전망된다.

연구팀은 로봇 팔을 이용해 실험쥐의 신경세포에 패치 클램핑 기법을 이용하는데 성공했다고 밝혔다. 

로봇 팔은 초당 10회로 임피던스를 측정한다. 세포가 감지된 부분에서는 임피던스가 올라가 세포의 유무를 확인한다. 그 뒤 로봇 팔은 피펫을 이용해 신경세포 내 전극의 활동을 확인할 수 있다. 연구팀의 로봇 팔이 신경세포를 감지하는데 90%의 정확도를 보였으며, 기존에 비해 절반 가량의 시간이 소요됐다고 말했다. 

MIT의 생명공학 및 뇌·인지과학 담당 에드 보이든 부교수는 밝혔다. “뇌 관련 신경질환에서 세포의 분자를 전기적인 신호나 회로 관련 내용과 함께 설명하는 일은 알기 어렵다”고 밝혔다. 

그는 이어 “(로봇 팔을 이용해) 만약 우리가 어떻게 뇌 관련 신경질환이 특정 세포의 분자를 바꾸는지 뇌 안에서 실제로 확인할 수 있다면 이를 근거로 더 정확한 약물치료를 할 수 있다”고 말했다. 


연구원들은 앞으로 동시다발적으로 여러 개의 뉴런의 신호를 기록할 수 있도록 로봇 팔을 개선할 생각이다. 
보이든 부교수는 “수 천개에 달하는 뉴런의 종류를 분류해 모양이나 형태, 유전정보와 전기적 활동 등을 분석한 뒤, 이를 이용해 더 정확한 곳에 필요한 약물치료를 할 수 있도록 할 계획”이라고 밝혔다.

출처: zdnet