뉴런 채취해 전극판 연결
파킨슨병 치료 도움 될 듯

살아 있는 뇌 조직으로 움직이는 로봇이 세계 최초로 개발됐다. 영국 레딩대 기계공학과 연구진이 쥐의 뇌 신경 조직을 떼어내 로봇과 결합시켰다고 BBC와 AFP가 13일(현지시간) 보도했다. 로봇의 이름은 ‘고든’이다. 고든은 살아 있는 뉴런(신경 단위) 30만 개로부터 신호를 전달받아 장애물을 피해 움직이는 법을 배우고 있다.

레딩대 연구진은 이 실험을 통해 기억이 어떻게 생명체의 뇌에 축적되며, 학습 과정이 진행되는지 밝혀낼 계획이다. 고든을 통해 알려질 뉴런의 학습 과정은 앞으로 알츠하이머병이나 파킨슨병 등 두뇌 질환의 원인을 규명하고 치료법을 개발하는 데 도움이 될 것으로 보인다.

연구진은 태내에 있는 쥐에게서 떼어낸 뇌의 신경조직을 배양해 고든의 ‘뇌’를 만들었다. 배양된 뉴런은 가로세로 8㎝의 ‘다중전극판(MEA)’에 연결됐다. MEA는 뇌와 기계를 연결하는 역할을 한다. 이렇게 합성된 ‘뇌’는 로봇의 바퀴를 움직이도록 전기신호를 보내는 한편 주변 환경을 인식하는 센서들의 신호를 받는다. 신호는 무선전송체계(블루투스)를 통해 오간다. 이 로봇의 뇌는 살아 있는 조직이기 때문에 온도가 조절되는 특수 장치 안에 들어 있다.

실험 결과 뉴런들은 처음부터 분주하게 움직여 하루 만에 서로를 탐색하고 연결망을 형성했다. 1주일 후에는 자발적으로 전기신호를 내보내며 정상적인 쥐나 사람의 두뇌와 같은 활동을 시작했다. 스스로 학습을 시작한 셈이다. 벽에 부딪친 뒤 센서로 전기신호를 받는 상황이 반복되면 그 경험을 바탕으로 벽을 피할 수도 있다.

연구진은 “고든이 여러 가지 다른 성격(personality)을 가질 수도 있다”고 밝혔다. 고든의 뇌 세포에 화학물질을 다르게 주입하면 행동 방식에 차이가 생길 수 있다. 투입되는 화학물질에 따라 적극적이거나 혹은 수동적인 로봇이 될 수 있다는 설명이다.

연구진은 윤리적 이유 때문에 사람의 뉴런을 이용한 실험은 하지 않을 것이라고 밝혔다. 하지만 쥐의 뇌와 사람의 뇌는 뉴런의 양만 다를 뿐 질적으로는 크게 차이가 나지 않는다. 쥐의 뉴런은 약 100만개인 반면 사람의 뉴런은 약 1000억개다.

김민상 기자

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