초강력 자기장으로 정밀영상 촬영
뇌 신경세포 하나하나 찍을수있어
인체적용 전 부작용등 검토 필요
중국이 뇌과학 연구의 혁명을 위해 세계에서 가장 강력한 자기공명영상장치(MRI)를 개발하고 있다고 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 10일 보도했다.
SCMP에 따르면 중국과학원 선전 선진기술연구원은 기존 MRI보다 훨씬 강력한 14T(테슬라·자기장의 세기를 나타내는 단위) 수준의 MRI를 개발하기 위한 프로젝트에 착수했다.
MRI는 강력한 자기장과 고주파를 사용해 인체 내 원자의 분포와 다른 원자와의 결합 상태를 알려 주는 신호를 컴퓨터로 처리해 영상을 만드는 장치다. 뇌, 척추 등 신경계통 환자에 많이 쓰인다. 자기장의 세기가 높을수록 더욱 정밀한 영상을 촬영할 수 있는데, 현재 일반 병원에서는 1.5~3T 수준의 MRI를 사용한다. 미국과 프랑스 등에서는 11T MRI까지 개발했다.
이러한 초강력 MRI도 지름 1㎜ 미만의 물질은 찍기 힘든데, 중국이 개발하는 14T MRI는 이론상으로 1㎛(마이크로미터·100만분의 1ｍ) 단위의 물질까지 촬영할 수 있다. 인간 뇌에 있는 뉴런(신경세포)의 지름은 4~100㎛ 수준이다.
더구나 이 MRI는 기존 MRI가 촬영했던 수소 핵의 공명은 물론, 뉴런과 뉴런 사이에 전기화학적 신호를 보내는 나트륨, 인, 칼륨 등의 핵의 공명까지 촬영할 수 있다.
한 중국 과학자는 “이는 뇌과학 연구에 혁명을 불러올 것”이라며 “인간 뇌에 있는 모든 뉴런의 구조와 활동에 대한 관찰을 통해 의식의 기원과 진화를 밝혀낼 것”이라고 기대했다.
이 프로젝트에 투입되는 예산도 막대해 중국이 세운 세계 최대 전파망원경보다 더 큰 비용이 들어갈 것으로 추산된다.
중국과학원 국가천문대는 구이저우성 산림지대에 ‘구경 500ｍ 구형 전파망원경’(FAST)을 세워 2016년 9월부터 시험 가동하고 있는데, 여기에는 12억 위안(약 2000억원)의 자금이 투입됐다.
다만 이 프로젝트의 성공을 위해 극복해야 할 난관도 만만치 않은 것으로 지적된다.
기존 MRI는 강력한 자기장 발생을 위해 ‘니오븀’과 ‘티타늄’ 합금을 초전도체로 사용하는데, 이보다 더 강력한 자기장을 발생시키기 위해서는 새로운 초전도체 물질을 개발해야 한다. 14T MRI는 기존 MRI보다 훨씬 강력한 자기장이 발생하는 만큼, 이것이 인간 뇌에 미칠 부작용을 철저하게 예방해야 한다는 지적도 나온다. 중국의 한 과학자는 “어떤 인간도 아직 14T 수준의 자기장에 노출된 적이 없다”며 “이 기기가 인간 뇌에 적용되기 전에 철저한 검토와 연구가 선행돼야 할 것”이라고 말했다. 홍콩=연합뉴스