수면 조절을 위한 폐루프 초음파 자극 기술 개발

Abstract

기존 신경 자극 기술과는 달리 초음파는 수술 없이 뇌 심부의 국소적인 작은 영역까지도 자극할 수 있어 차세대 치료 기술로 주목받고 있다. 신경 자극의 효능을 확인하기 위해 생체신호 측정과 행동 관찰이 필요한데, 기존의 자극기술로는 질병 모델이 많이 존재하는 소형 동물에 적용하는 것이 어렵다. 본 연구에서 개발한 초음파 자극 시스템은 초음파로 소형 동물의 뇌를 비침습적으로 자극하고, 동시에 뇌파를 측정하여 특정 수면 상태에서만 뇌를 조절할 수 있다. 실시간 폐루프 시스템을 이용하여 비 급속 안구 운동 (NREM) 수면 시 전전두엽 (PFC)을 실시간으로 자극하여 수면 및 단기 기억력 조절이 가능함을 밝혔다. 본 기술은 초음파 뇌 자극의 효과를 평가하는데 널리 활용되어 수술 없이 비침습적으로 뇌 질환을 조절하는데 큰 역할을 할 것으로 기대된다.