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척수 손상돼도 보행 가능한 기술 나왔다




뇌에 칩을 삽입해 뇌가 발신하는 신호를 컴퓨터로 수신, 신체 다른 부위로 전달해주는 기술은 예전에는 영화나 애니메이션 같은 곳에나 등장하던 가상 기술이었다. 하지만 이젠 대학이나 연구기관이 실제 이런 실험을 진행하고 있다. 이런 가운데 뇌와 척수에 삽입한 장치를 이용해 척수 손상으로 하반신 불구가 된 원숭이의 보행을 가능하게 한 기술이 개발됐다.

이 실험을 성공시킨 건 취리히연방공과대학 그레그와르 쿠르틴(Grgoire Courtine) 교수 연구팀. 척수가 손상되면 신경 전달 기능이 끊겨 뇌가 신호를 보내도 운동 명령은 척추 아래 부위에 전달되지 않는다. 뇌에서 신호가 하반신에 전해지지 않으면 운동 기능이 손실되어 하반신을 움직일 수 없게 되는 것이다.

하지만 연구팀은 뇌에서 보내는 신호를 척수가 손상된 부분을 우회, 하체에 전달하는 데 성공했다. 운동을 조절하는 대뇌피질에 전극 100개를 삽입하고 이 전극에 연결된 장치를 이용해 뇌에서 전달되는 신경 신호를 컴퓨터로 전송한다. 컴퓨터는 수신된 신호를 디코딩하고 뇌가 다리에 어떤 움직임을 지시하려고 했는지 읽어낸다.





컴퓨터는 디코딩된 정보를 척수 바로 아래에 삽입한 신경자극장치로 전송한다. 이 신경자극장치는 손상된 척수에 연결, 컴퓨터로부터 수신한 정보를 적당한 시기에 척수의 정확한 장소로 보낸다. 척수 손상 부분을 우회해 뇌에서 신호를 전달할 수 있다면 원숭이는 걸을 수 있게 된다.

연구팀은 이 시스템을 뇌척수 인터페이스(Brain-spine Interface)라고 명명했다. 뇌척수 인터페이스를 이용하기 전 원숭이는 오른발을 잘 움직일 수 없었고 관절이 전혀 움직이지 않는 등 보행에 지장을 초래하고 있었다. 하지만 이 인터페이스를 이용하자 오른발 관절이 제대로 움직였고 원숭이는 문제없이 걸을 수 있었다고 한다.

척수 손상 부분을 우회해 신호를 보내 보행이 가능하게 된 건 세계에서 처음이라고 한다. 물론 연구팀은 이 기술을 인간에 적용하려면 추가 실험과 연구가 필요하다고 밝히고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.

https://www.youtube.com/watch?v=1sjeytKmlCk

이석원 기자  lswcap@techholic.co.kr

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