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최근,중국과학원 생물물리연구소가 중국 국내에서 처음으로 다중 채널 원자 자기 계측기 프로토 타입을 개발하여 뇌의 자기도를 완성했다고 밝혔다. 이를 통해 고품질의 뇌 자기신호를 얻는데 성공하였다. 뇌자기도( Magnetoencephalography ,MEG )설비는 설비는 대뇌신경활동으로 만들어지는 두개골 바깥의 미세한 자기 신호를 검출하여, 신경활동이 일어나는 위치와 시간을 알고자 하는 것이다. 다른 뇌 이미징 기술과 비교하여 뇌자기도 시설은 기능성 핵자기공명 (functional MRI, fMRI)이 얻을 수 없는 뇌의 기능을 실시간으로 얻을 수 있고, 어느 공간에서 일어나는지에 대한 정밀도가 뇌전도(electrooencephalography, EEG)보다 뛰어나며, 안전하며, 비침투성(noninvasive)이기 때문에, 뇌과학 연구가운데서 앞선 기술이라고 할 수 있다. 뇌자기도는 임상의학에서도 매우 중요하다. 예를 들어, 간질이 일어나는 부위나 수술전 언어기능의 위치 등의 영역에서 특별히 중요하다. 전통적인 뇌자기도 설비는 초전도 양자 간섭계 ( Superconducting quantum interferometer, SQUID) 에 기반을 두고 있는데, 초저온에서 운전되기에 구입비용과 운전비용이 모두 높다. 또한, 탐침의 위치가 고정되어 있고, 두피로부터 멀리 떨어져 있으며 적응성이 좋지 않아서 기술이 대중화가 어렵다. 는 고정되어 두피로부터 멀리 떨어져 있으며 적응성이 좋지 않아 기술의 대중화가 어려운 실정이다. 원자 자기계를 이용하여 뇌지도를 얻고자 하는 시스템은 최근 등장한 기술로서, 상온에서 운전이 가능하며, 탐침도 두피에 가까워, 건설 / 운영비가 낮고, 높은 감도와 높은 적응력 (웨어러블 시스템으로 만들어 질 수 있음)의 장점을 가지고 있어 뇌파 검사의 보급률을 높이고 더 많은 연구 및 임상 분야로 확대 할 것으로 기대된다. 생물 물리 연구소는 12 채널 원자 자기계 자기 뇌 기능 검사 프로토 타입을 성공적으로 제조하였다. 여기에는 96 개 채널의 맞춤형 3D 인쇄, 다양한 감지기 및 조정 가능한 뇌파계 헬멧 및 이미 성공적으로 얻어진 뇌자기 영상 신호 등 다양한 기술적인 혁신을 성취하였다. 기존의 SQUID 뇌파계와 비교하여 프로토 타입의 신호 대 잡음비는 두 배 이상 증가했으며, 일부 응용에서는 기존의 SQUID 뇌파계보다 훨씬 적은 프로브를 사용하여 동일하거나 혹은 더 높은 정밀도를 달성하였다. 전통적인 뇌자기 계측법이 어려웠던 소아 아동, 파킨슨환자 등에게도 유효하게 사용될 수 있어 발육심리학이나 뇌질병 진단 등의 영역에서 잠재적인 응용 가능성이 있다. 관련 연구는 생물물리연구소의 뇌 및 인지과학 국가중점 실험실에서 추진하였으며, 실험실에는 이미 중국 국내 최초의 과학연구용으로 3T, 그리고 7T(최고자장) 인간 자기 공명 영상 시스템 (MRI) 및 전통적인 뇌파 계측 시스템을 갖추고 있다. 7T MRI는 방사능 피폭 위험 없이 다양한 고해상도 뇌영상을 얻을 수 있게 하여 뇌질환 및 기능 연구를 하는데 매우 유용한 도구로 받아들여지고 있다. 최근 성균관대학교와 독일 지멘스사는 7T MRI의 뇌과학에서의 응용을 위해 연구협력을 체결한 바 있다. |
