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[특집 ⑤] 볼 수 없던 두뇌가 보이다 뇌과학 소프트웨어 스타트업

인류가 정복하지 못한 유일한 장기 뇌. 환자의 뇌를 인공지능 기술로 빠르고 정확하게 분석해, 뇌 질환 진단과 치료 계획을 제공하는 의료용 소프트웨어를 개발한 스타트업 회사에 가봤다.

인공지능으로 두뇌 속속들이 정확하게

외과적 수술을 하지 않으면 눈으로 볼 수 없는 우리의 뇌. 두뇌 속 뉴런(Neuron, 신경계를 구성하는 신경세포. 뉴런을 통해 감각 기관에서 받아들인 정보가 뇌로 전달되고, 뇌에서 판단해 명령을 내린다)은 전기 회로가 전류를 보내듯 몸 곳곳에 신호를 보낸다. 하지만 전류가 흘러야 하는데 흐르지 못하거나, 전류가 너무 많이 흐르는 경우가 있다. 이럴 때 우리의 뇌는 ‘비활성화’, 또는 ‘과활성화’ 상태라고 말한다. 뇌가 비활성화되면 인지기능이 떨어지고, 과활성화되면 ADHD(주의 산만, 과다 활동, 충동성과 학습 장애를 보이는 소아 청소년기의 정신과적 장애) 증상을 보일 수 있다. 이럴 때 두뇌에 실제 전기 자극을 주어 물리적으로 조절해주는 것이 바로 ‘전기 자극술’이다.

뇌졸중, 치매 등 다양한 인지기능 장애의 효과적인 치료 방법으로 떠오르고 있는 전기 자극술을 정밀하게 다루려면 환자의 두뇌를 보다 정확하게 확인할 수 있는 영상이 필요하다. 뇌과학 소프트웨어 전문 개발 기업 ‘뉴로핏’은 여기에 주목했다. 환자의 뇌 구조를 MRI(자기공명영상법)로 촬영한 데이터를 추출해 컴퓨터 뇌 모델로 복원하고, 자극 시 전류의 흐름을 시뮬레이션으로 효과 예측까지 직접 확인할 수 있는 소프트웨어를 개발한 것이다.

개발자가 아닌 의사가 쉽게 다룰 수 있게

연구진은 뇌 질환과 관련된 소프트웨어를 개발하기 전에 소프트웨어를 활용할 주 고객층은 의료 현장과 의사라는 사실에 초점을 뒀다. 기존에도 하버드 의대에서 개발한 뇌 분할 및 영상 분석 툴 ‘프리서퍼(FreeSurfer)’가 있었지만, 개발 언어를 모르는 의사들이 사용하기엔 너무 어려웠다. 따라서 비전공자가 쉽게 다룰 수 있도록 빠르고 쉬운 방법을 고안했다.

먼저 엔지니어가 자주 사용하는 연구용 소프트웨어를 사용했다. 기존 시뮬레이션 기구는 코딩(Coding, 프로그램 언어의 명령문을 써서 프로그램을 작성하는 일)으로 작동시켰다. 하지만 의사는 프로그래머가 아니므로 버튼 하나만 눌러도 작동시킬 수 있도록 쉬운 GUI(Graphical User Interface, 사용자가 컴퓨터와 정보를 교환할 때 그래픽을 통해 작업할 수 있는 환경)를 만들 수 있도록 신경 썼다.
또한 두피, 두개골, 뇌 주름 등을 실제와 유사하게 구현했고, 짧게는 8시간, 길게는 24시간이 걸리던 뇌 분할 시간도 1분 이내로 단축해서 환자 앞에서도 바로 사용할 수 있게 만들었다.

 

글 전정아 ● 게티이미지뱅크

 

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