말초신경서 고해상도 신경신호 추출…인터페이스 기술 개발

인체결합 로봇 팔, 다리 등 개발 적용 기대

［메디컬투데이 정태은 기자］ 

국내 연구팀이 말초신경에서 신경신호를 측정하는 신경전극과 이를 활용한 인터페이스 기술을 개발했다. 

인간의 신체와 결합해 사용자의 의도대로 움직이고 감각도 느낄 수 있는 로봇 팔, 다리 등의 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

대구경북과학기술원(DGIST)은 로봇공학전공 김소희 교수 연구팀이 말초신경의 신경신호를 고해상도로 측정할 수 있는 말초신경 인터페이스 기술을 국내 최초로 개발했다고 20일 밝혔다.

말초신경은 뇌에서 발생한 신호를 신체의 다른 부위로 내려 보내거나 신체의 말단에서 느낀 감각 신호를 뇌로 올려 보내는 역할을 한다. 말초신경은 신경세포 핵에서 뻗어 나온 축삭다발로 전선 다발과 같은 원통형 구조로, 그 표면에 전극을 안정적으로 밀착시키기 어려워 말초신경 신호 측정은 뇌에서의 신경신호 측정에 비해 까다롭다고 알려져 있다. 

팔이나 다리에 분포한 말초신경은 근육 속에 파묻혀 있어 근육이 수축, 이완을 반복할 때마다 근육과 신경 다발 간에 마찰이 발생해 신경전극이 신경 표면에 안정적으로 고정되기 어렵다. 근육이 수축할 때 발생하는 근육세포 신호가 신경세포에서 발생하는 신호에 비해 훨씬 크므로 말초신경의 신경신호만을 정확하게 측정하기가 쉽지 않다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 김소희 교수 연구팀은 유연성이 있으면서도 바늘처럼 생겨 침습이 가능한 신경전극을 개발해 말초신경의 표면에 밀착될 수 있게 했다. 연구팀은 이를 활용해 비글의 대퇴부 신경을 따라 흐르는 신경신호를 장기간에 걸쳐 고해상도로 측정하는데 성공했다. 

메디컬투데이 정태은 기자(uu11@mdtoday.co.kr)