제이엘케이, 美국립과학원회 학술지 논문 발표…"OLED로 뇌세포 반응 조절"

의료 인공지능 기업 제이엘케이는 김동민 대표가 주요 학술지에 OLED 실험을 통해 빛과 뇌세포 활동 간 관계를 규명한 논문을 발표했다고 25일 밝혔다. 해당 논문은 각종 뇌관련 질환의 연구 및 재활에 응용될 수 있어 의학계의 관심이 쏠리고 있다.
제이엘케이에 따르면 김동민 각자대표가 주 저자로 참여한 논문 '유연성 OLED를 통한 세포의 광유전적 자극(Ultraflexible organic light-emitting diodes for optogenetic nerve stimulation)'은 지난 19일 미국국립과학원회보 온라인 판에 정식으로 등재됐다.
미국국립과학원회보(Proceedings Of The National Academy Of Sciences)는 미 연방법에 의해 1863년 설립된 학술단체 미국국립과학원이 정기적으로 발간하는 학술지다. 1914년 세상에 첫 선을 보인 이후 네이처, 사이언스, 셀 등과 어깨를 나란히 하는 권위있는 학술지로 꼽히고 있다. 지난 2008년부터 2018년까지는 총 190만건이 각종 논문에 언급되며 모든 학술지 중 두번째로 높은 인용순위에 오르기도 했다.
해당 논문은 광원을 이용해 뇌를 자극하고, 정밀하게 그 활동을 추적한 내용을 담아 뇌 신경과학자들의 관심을 모으고 있다. 뇌가 작은 자극으로도 쉽게 반응하고 변화하는 만큼, 뇌의 기능과 구조를 이해하기 위해서는 지속적이고도 꼼꼼한 모니터링이 중요하기 때문이다.
연구진은 광유전학(optogenetics) 기술과 유연성 OLED로 뉴런(뇌세포)을 자극한 후, 관련 내용을 자기공명영상장치(Magnetic Resonance Imaging. 이하 MRI)로 읽어낸 연구 결과를 논문으로 정리했다. 이를 위해 바이러스를 이용해 특정 빛에 반응하는 뉴런(뇌세포)을 개발한 후 머리카락 두께의 약 50분의1 정도인 필름형 OLED 소자로 이를 자극하는 데 성공했다. 빛 자극을 통해 동물의 뇌활동을 유발하고, 근육을 움직일 수 있다는 의미다.
또 연구를 위해 개발된 OLED 소자는 기존의 광원과 달리 매우 부드러워 신경에 부착할 시에도 손상을 주지 않는다. 더 나아가 극도로 민감한 MRI 기기에 대한 간섭을 최소화하면서 OLED 빛으로 뇌의 활동을 자극하는 데 성공했다. 뇌과학 분야에서 OLED 소자의 새로운 활용 가능성을 제시한 것이다.
이 같은 유전공학 기법은 아직 인간에게는 사용이 허가되지 않았지만 미래에는 ▲ 신경성 난치병의 치료 ▲ 줄기 세포를 이용한 신경 및 근육치료 ▲ 줄기세포의 유도 분화 등에도 활용될 수 있을 전망이다. 특히 알츠하이머·파킨슨 병등 다양한 뇌질환의 조기 검진과 재활에 응용될 가능성이 점쳐진다.
김동민 제이엘케이 대표는 "이번 연구결과는 광유전공학이라는 미래 기술과 MRI를 이용한 뇌과학 기술, 유연성 웨어러블 기술을 활용해 새로운 가능성을 보여줬다"며 "미래의 인공지능은 뇌과학과의 상호작용을 통해 발달하리라 생각하며 이 과정에서 인공지능을 이용한 뇌의 해석과 조정과 같은 선도적인 미래 연구에 활용하도록 하겠다"고 말했다.
[김경택 기자 kissmaycry@mkinternet.com]