초록 ▼

□연구의 목적 및 내용
■ 인간의 두뇌와 IT를 연결하는 첨단 뇌 인터페이스 개발 및 이를 활용한 인지 보조·증강 기술은 다가오는 미래사회에서 요청되는 필수적 원천기술임
■ 인터페이스의 개발로부터 인체 적용까지의 크나큰 간극을 메우는 데 동물 모델의 실험이 크게 기여할 수 있음
■ 아래 3단계의 세부 연구목표를 통해 인터페이스의 소동물 적용 원천기술을 개발하고 이를 활용한 원천기술을 연구개발함
I. 신규 하이브리드 뇌 인터페이스를 두뇌 조직에 안정적으로 접속하고 장기간 무해하게 활용하는 원천기술을 개발
I

□연구의 목적 및 내용
■ 인간의 두뇌와 IT를 연결하는 첨단 뇌 인터페이스 개발 및 이를 활용한 인지 보조·증강 기술은 다가오는 미래사회에서 요청되는 필수적 원천기술임
■ 인터페이스의 개발로부터 인체 적용까지의 크나큰 간극을 메우는 데 동물 모델의 실험이 크게 기여할 수 있음
■ 아래 3단계의 세부 연구목표를 통해 인터페이스의 소동물 적용 원천기술을 개발하고 이를 활용한 원천기술을 연구개발함
I. 신규 하이브리드 뇌 인터페이스를 두뇌 조직에 안정적으로 접속하고 장기간 무해하게 활용하는 원천기술을 개발
II. 의식을 가지고 행동하는 동물에서 하이브리드 뇌 인터페이스를 통한 인지 기능의 조절 가능성을 증명하고 그 효능을 최적화함
III. 하이브리드 뇌 인터페이스를 뇌질환 동물모델에 적용하여 병리학적 인지장애의 개선 기술을 연구개발함

□연구개발성과
■ 뇌 인터페이스 장착 기법의 확립
○ 뇌 인터페이스의 즉각적 활용 기술 확립
- 생쥐 모델에서 표면 평면형 전극, 실리콘 기반 탐침, 전극 어레이 형태의 뇌 인터페이스를 생쥐 모델에 이식하여 즉시 신경신호를 획득할 수 있는 기술을 확립함
○ 뇌 인터페이스의 장기적 활용 기술 확립
- 생쥐 모델에서 표면 평면형 전극, 실리콘 기반 탐침을 수술적 이식을 통해 안정적으로 장기 운영할 수 있는 기술을 확립
- 이를 바탕으로 평면형 전극과 단순 탐침, 광유전학적 자극을 동시에 시도할 수 있는 다중 시스템 수술 기법을 확립
■ 감각 피질 자극 기술 확립 및 이를 통한 인지기능 증강·변조 연구
○ 감각 피질 전기 자극을 위한 뇌 인터페이스 활용 기술 확립
- 청각 피질에 실리콘 탐침을 수술적으로 이식하고, 장기적 사용 기간 동안 활용 가능한 전기 자극 기술을 확립
○ 인지기능 행동검사를 통한 감각 피질 자극 매개 인지기능 증강·변조 연구
- 청각 자극 구분 행동의 학습 과정에서 청각 피질의 전기 자극을 통한 인지기능 증강 가능성 탐지
■ 연합 영역의 자극 기술 확립 및 이를 통한 인지기능 증강·변조 연구
○ 연합 영역 전기 자극을 위한 다중 인터페이스 활용 기술 확립
- 다중 시스템 수술법을 활용하여 해마 지역에 다중 인터페이스를 이식하여 전기 자극 진행
■ 인지장애 동물 모델 도입
○ 치매, 자폐증의 질환 모델 생쥐 도입

□연구개발성과의 활용계획(기대효과)
■ 뇌 인터페이스 생체 적용에 관한 미래원천기술 및 관련 지적재산권 확보
○ 고해상도 뇌 인터페이스의 생체 적용 기술의 핵심 원천기술 및 지적재산권 확보제작기술 확보
○ 동물 모델의 뇌연구 분야 연구 기자재 국산화
○ 관련 분야 창업 및 기술이전을 통한 뇌공학 분야 산업화
■ 인지 증강 및 인지 장애 개선 원천기술 확보
○ 동물 모델에서 사전 검증된 인지 증강 기법 및 이를 바탕으로 한 적용증 발굴
○ 동물 모델에서 발굴된 치료 타겟에 대한 지식재산권 확보
○ 세계 수준의 뇌 인터페이스 발굴 사례 수립을 통해 한국 과학의 위상 제고
■ 융합 의료 기술 개발의 선도 기술 제공
○ 기존의 바이오 기반 신약 발굴과의 융합 연구로 융복합적 신약 개발의 새 패러다임 제시
○ 생물학-약학-공학(기계 공학, 나노 공학) 융합 성격의 신규 학문 분야로 후속 연구 착수
○ 미래 융합산업을 이끌어 갈 차세대 융복합 과학자 육성

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 가. 연구개발의 목표 ... 6
• 나. 연구개발의 중요성 ... 7
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 10
• 2-1. 연구수행내용 및 성과 ... 10
• 2-2. 대표적 성과 ... 33
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 34
• 3-1. 목표 ... 34
• 3-2. 목표 달성여부 ... 34
• 3-3. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성 등) ... 35
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 36
• 4-1. 연구개발 결과의 활용방안 ... 36
• 4-2. 연구개발 결과의 기대효과 ... 37
• 붙임. 참고문헌 ... 38
• 끝페이지 ... 38