[왓처데일리] 알렌뇌과학연구소(Allen Institute for Brain Science)는 오늘 동물의 뇌 신경활동 기록을 위한 최첨단 센서어레이(sensor array)를 개발, 제조하기 위해 나노전자연구센터인 아이멕 (Imec)과 계약을 체결했다고 밝혔다. 알렌뇌과학연구소는 하워드휴즈 의학연구소(Howard Hughes Medical Institute), 개츠비자선재단(Gatsby Charitable Foundation), 웰컴트러스트(Wellcome Trust), 런던대학교(University College London)와 제휴하여 획기적인 신경과학 연구 툴을 위한 연구개발에 5백5십만 달러를 지원한다.

새롭게 제안된 센서어레이는 뇌 세포의 전기적 활성 감지를 위해 현재 사용되고 있는 신경탐침(neural probe) 기술을 더욱 발전 시킬 수 있을 것으로 보인다. 이 혁신적인 솔루션은 초고밀도의 도출전극(recording electrodes) 장착으로, 기존 기술보다 열 배 향상된 성능을 제공함으로써 연구자들이 전례 없이 높은 해상도로 더 많은 위치로부터 신호를 탐지하여 뇌활동을 기록할 수 있게 한다. 현재 개발중인 이 센서어레이는 신경생물학 실험에 일대 변혁을 가져올 수 있는 잠재력을 가지고 있으며, 뇌의 신경세포들이 정보처리 및 행동 통제에 어떻게 작용하는지에 대한 근본적 이해를 높이는데 기여할 수 있다.

오바마 미대통령이 2013년 4월 2일 연설에서 지지했던 것과 마찬가지로 이 기술이 브레인 이니셔티브를 포함한 광범위한 뇌 연구 발전에 직접적인 영향을 미칠 것으로 기대한다. 새로운 탐침기술들은 감각정보 즉, 눈의 시각적 이미지 또는 구레나룻을 만질 때의 촉각이 어떻게 뇌 영역으로 흘러 들어가고 서로 다른 영역 사이를 이동하며, 어떤 방식으로 피질에 의해 처리되는지 등 뇌 기능에 대한 기본적인 이해를 돕게 될 것이다.

“어느 신경과학자든 우리 컨소시엄이 개발 · 시험하고 있는 더욱 진보된 초소형 전자공학 덕분에 수백 개의 개별 신경 세포들이 내보내는 전기 신호들을 단 하나의 가공된 실리콘을 사용해 쉽게 검출해 낼 수 있게 될 것이다. 이 고성능 툴로 우리는 이 세포들이 무슨 이야기들을 하고 있는지 듣고 그 의미들을 완전히 해독해 뇌의 언어를 완전히 이해할 수 있게 되는 날을 더 앞당길 수 있을 것이다,” 라고 알렌뇌과학연구소의 최고과학책임자 크리스토프 코흐(Christof Koch) 박사는 말했다.

Imec 엔지니어들은 하워드휴즈 의학연구소, 알렌뇌과학연구소, 런던대학의 과학자들과(개츠비자선재단과 웰컴트러스트가 지원한 연구자금을 이용) 이 새로운 탐침기술을 설계, 개발, 시험하기 위해 긴밀히 협력할 예정이다. 38개월에 걸친 프로젝트기간 동안, 아이멕은 새로운 툴의 개발 및 시험을 위해 자사의 최첨단 실리콘 설계 및 공정 능력을 활용하여 이를 제조 가능한 형태로 생산함으로써 과학연구단체들이 이용할 수 있게 할 예정이다.

"헌신적이고 경험 많은 반도체 개발 팀들이 최첨단 반도체 기술을 커스터마이징 함으로써, 하워드휴즈 의학연구소 및 다른 주요 연구소들이 가치를 창출할 수 있도록 지속적으로 노력하고 있다,” 라고 아이멕 생물나노전자공학부의 피터 퓨만스(Peter Peumans)는 말했다. “이번 연구 협력을 통해 아이멕 은 학계와 연구기관에 최고의 신경탐침기술을 선보임으로써 뇌의 일부 영역이 아닌 뇌 전체 영역으로부터 신호를 검출 할 수 있게 될 것이다.”

“우리가 이 프로젝트를 시작한 이유는 현재 뇌 활동을 관찰하기 위해 사용되는 방법들이 불충분하기 때문이다,” 라고 버지니아 주 애쉬번에 위치한 하워드휴즈 의학연구소의 자넬리아 팜 연구캠퍼스 응용물리학 및 계측 그룹(Applied Physics and Instrumentation Group)의 책임자 팀 해리스(Tim Harris)는 말했다. “우리는 양질의 데이터 수집이 가능하고 필수 연구에 필요한 동물의 수를 줄여줄 수 있는, 더 개선된 툴을 만드는데 최선을 다하고 있다.”

알렌뇌과학연구소는 독립적인 비영리 의학연구 기관이다. 2003년에 창립자이자 자선가인 폴 G. 알렌(Paul G. Allen)의 창립자금으로 설립된 알렌연구소는 뇌 연구를 발전시키고자 고안된 대규모 이니셔티브들을 추진하고 있으며, 이를 통해 전 세계의 과학계가 새로운 발견물들을 더 효율적으로 상용화 할 수 있도록 돕고 있다.

Imec은 나노전자공학 연구에서 세계를 선도하고 있다. 정보통신기술, 헬스케어, 에너지부문의 글로벌 파트너십을 통한 혁신적 역량으로 자사의 과학 지식을 고도화 하고 있으며 업계에 적절한 기술 솔루션을 제공한다. 아이멕은 독보적인 첨단기술 환경에서 세계 최고의 기술 역량을 바탕으로 지속 가능한 사회에서 더 나은 삶을 위한 발판을 제공하고자 노력하고 있다. 벨기에 루벤에 본사를 두고 있으며 벨기에, 네덜란드, 대만, 미국, 중국, 인도, 일본에서 지사를 운영 중이다. 임직원은 총 2천명에 달하며 그 중 650명 이상이 산업계 종사자와 객원 연구원들이다. 2012년 아이멕 의 총 매출액은 3억 2천만 유로에 달했다. 아이멕에 대한 보다 자세한 정보는 www.imec.be에서 찾을 수 있다.

하워드휴즈 의학연구소는 인류를 위한 생체의학 및 과학교육의 발전을 목표로 하는 과학 자선단체이다. 본 연구소는 뛰어난 과학자 및 학생들이 생명체에 관한 근본적인 질문을 계속 탐구할 수 있도록 지원하고 있다. 메릴랜드 체비 체이스에 본사를 둔 하워드휴즈 의학연구소는 미국 전역에 걸쳐 3000명 이상을 고용하고 있다. 2012년 회계연도에 하워드휴즈 연구소는 미국 연구에 6억 9천 5백만 달러를 투자하였고, 과학교육을 위한 그랜트 및 기타 지원금으로 7천 8백만 달러를 제공했다.