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영화 ‘킹스맨’처럼 소리로 뇌세포 조종 성공

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영화 ‘킹스맨’처럼 소리로 뇌세포 조종 성공

2015.09.15 18:00
USIM이 해킹된 휴대전화에서 만들어내는 소리로 뇌신경이 조종당한 킹스맨 요원
유심(USIM)이 해킹된 휴대전화에서 만들어내는 소리로 뇌신경을 조종당한 킹스맨 요원 갤러해드. - 호호호비치 제공

 

영화 ‘킹스맨’에서 악당 밸런타인은 무작위로 나눠준 휴대전화에서 내뿜는 음파로 사람들의 뇌를 조종한다. 영화에서처럼 음파로 뇌 속 깊은 곳에 있는 세포까지도 조절할 수 있는 기술이 개발됐다.


스리칸트 챌러사니 미국 솔크연구소 분자신경생물학연구소 박사팀은 초음파를 이용해 빛이 닿지 않는 깊은 곳의 신경세포까지 조종하는 데 성공했다고 15일 밝혔다.


이전까지 연구자들은 뇌세포나 신경세포 등을 조종하기 위해 근적외선을 이용했다. 빛 중에서는 근적외선이 우리 몸을 투과하는 능력이 가장 뛰어나기 때문이다. 하지만 근적외선에도 한계가 있어 일반적으로 빛이 닿지 않는 세포에 신호를 주기 위해서는 수술을 통해 광원을 인위적으로 체내에 집어넣어야 하는 등의 한계가 있었다.


연구팀은 초음파를 이용해 예쁜꼬마선충의 신경세포를 조종하는 데 성공했다. - 솔크연구소 제공
연구팀은 초음파를 이용해 예쁜꼬마선충의 신경세포를 조종하는 데 성공했다. - 솔크연구소 제공

연구팀은 빛 보다 투과력이 좋은 초음파로 눈을 돌렸다. 갑상선암이나 유방암 등을 검사할 때 쓰는 초음파를 이용하기로 한 것이다.

 

하지만 초음파만 이용해서는 원하는 효과를 얻을 수 없기 때문에 연구팀은 미세버블(microbubble)을 이용했다. 실험 대상으로 꼽힌 예쁜꼬마선충(C.Elegans) 주위에 미세버블을 만들고, 미세버블이 초음파에 의해 진동하면서 신호를 증폭하도록 했다.


그 결과 연구팀은 특정 초음파 주파수에 반응하도록 만든 신경세포의 이온채널(TRP-4)을 켜고 끄는 등 자유자재로 제어하는 데 성공했다.


챌러사니 박사는 “TRP-4는 사람에게는 물론 원하는 세포에 인위적으로 만들 수 있는 이온채널”이라며 “초음파를 증폭시키는 역할을 하는 미세버블을 사람의 혈류 속에 흐르게 하면 사람의 세포도 초음파로 제어가 가능할 것”이라고 설명했다.


연구결과는 ‘네이처’ 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 15일 자에 실렸다.

 

 

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