한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
Neural probe란 일반적으로 뇌 내 삽입을 통하여 단일 뉴런 혹은 뉴런 집단의 신호를 읽고 신호를 유도하게 하는 장치입니다. Neural probe를 포함한 brain interface는 최근 다양한 연구와 뉴럴링크와 같은 유명 스타트업 등으로 인해 많은 소개가 되고 있습니다. 지금까지의 neural probe는 전기적 신호를 얻고 전기적 자극을 진행하는 연구가 주로 진행되어 왔습니다. 하지만 뉴런은 전기적 신호뿐만 아니라 신경 전달 물질을 포함한 화학적 신호 또한 주요 소통 수단으로 사용하고 있으며 화학 신호의 경우 광범위하고 세포 특이적으로 작용하는 특징 덕분에 다양한 기능적 역할이 규명되어 왔습니다.
이 논문에서는 전기적 신호 측정과 전기적 활성화를 위한 광 자극뿐만 아니라 이러한 화학적 신호 또한 측정하고 화학적 자극까지 가능하게 하는 다기능 섬유형 neural probe를 제작하였습니다. 이 같은 다기능적 인터페이스의 발전은 화학적 신호 전달 체계와 전기적 신호 전달 체계의 통합적인 분석과 연구를 가능케 하고 결과적으로 신경 시스템의 종합적 이해와 뇌 질환의 메커니즘 규명과 치료에 도움이 될 것입니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
제가 소속되어 있는 연구실은 박성준 교수님께서 PI로 이끌어 주시는 Biomedical and Neural Interface Lab (BNIL, https://www.bnilab.com)입니다. 저희 연구실은 전반적인 Brain-Machin interface, Tissue engineering, Wearable device와 Plant engineering까지 Bio interface 분야를 폭넓게 다루는 연구실로 연구실 멤버 각각이 정말 유능하고 서로에게 색다른 관점을 제시할 수 있는 연구실입니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
이 연구의 경우 제가 학부생일 때 시작한 프로젝트였고 더불어 저희 연구실이 처음 생겼을 때 시작된 프로젝트여서 셋업부터 진행, 결과 도출, 분석까지 정말 많은 우여곡절이 있었습니다. 첫 프로젝트이다 보니 진행하면서 막막함과 좌절을 많이 느꼈고 제대로 된 생체 신호를 얻는 데까지 대략 3년의 시간이 걸렸던 것 같습니다. 하지만 그 시간을 겪고 결과를 얻으면서 문제해결 능력을 얻었고 연구 도중 막혔을 때의 전략 세우는 법을 터득할 수 있었습니다. 이런 경험이 지금 진행하는 다른 프로젝트들을 좀 더 효율적으로 연구하는 데에 큰 도움이 되었다고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
Neural engineering 분야는 정말 융합적인 분야라고 생각합니다. 저는 학부에서 바이오 및 뇌공학과를 전공했기 때문에 폴리머와 재료적 지식을 쌓는 데에 많은 노력을 했고 전기 회로 지식과 생물적 지식, 그리고 전기 화학적 지식을 얻기 위해 다른 학과 수업도 듣고 전공책도 많이 읽었던 것 같습니다. 이러한 융합 분야에서 가장 중요한 건 새로운 분야를 공부하는 것에 거리낌이나 두려움이 없어야 한다는 점이라고 생각합니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
저는 신경전달물질을 포함한 뇌의 화학물질을 interfacing 하는 데에 큰 관심이 있습니다. 지금까지 밝혀진 많은 질병 들과의 직접적 관련성에도 불구하고 화학적 neural Interface의 발전은 더디게 진행되어 왔다고 생각합니다. 이번 연구에서 진행된 전기화학적 방법뿐만 아니라 광학적 방법을 이용한 neurochemical interface에도 관심을 두고 연구를 진행 중입니다. 최종적으로는 임상에서도 사용할 수 있는 비유전적이고 비침습적인 neurochemical interface 연구를 하는 것이 목표입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
가장 먼저 제가 연구를 시작할 수 있게 해 주신 박성준 교수님께 감사드리고 싶습니다. 지금 와서 회상해 보면 그 당시 박성준 교수님을 만나지 않았더라면 연구를 아예 시작하지 않았을 수도 있었겠다는 생각이 듭니다. 더불어 이 연구를 같이 진행하며 제가 힘들어할 때마다 많은 의지가 되었던 이윤흠 연구원, 유정은 연구원님에게 감사합니다. 너무 많아 모든 분을 언급하기 어렵지만 랩 초창기 때부터 도와주신 랩 멤버분들을 포함해 항상 서로를 배려하고 아끼는 모든 랩 분께 감사합니다. 덕분에 때로는 자극받고 때로는 위로받는 행복한 랩 생활을 할 수 있었고 앞으로도 그럴 거라는 확신이 있습니다. 마지막으로 저를 항상 믿고 응원해 주시는 친구들과 가족, 특히 부모님께 감사를 전하고 싶습니다.
#Neurochemical interface
#Multifunctional fiber
#Neural engineering
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