“서로 다른 다중전극칩 동시 측정”…韓 연구진, 표준 분석도구 개발 작성일 09-09 27 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">- KIT, 5개 제조사 뇌 신경신호 데이터 한 번에 분석 ‘CASCADE’ 개발</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="2NstJA8BG8"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="76e7b42b9ff174ea9a05214fb84aceb96ca36c699c2e8b347b76eef5bf6108bf" dmcf-pid="VjOFic6bX4" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="이번 연구를 수행한 박순현(왼쪽)KIT 동물대체연구센터장과 Forbes Avila 연구원.[KIT 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/09/ned/20260909105312196vskk.png" data-org-width="1280" dmcf-mid="KQTzjsd8YP" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/09/ned/20260909105312196vskk.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 이번 연구를 수행한 박순현(왼쪽)KIT 동물대체연구센터장과 Forbes Avila 연구원.[KIT 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="ce9e2eacb30cc1536dcc92df0ed63438c12433dac68b7e397015b835b4de5079" dmcf-pid="fxgSVRu5Zf" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 장비 제조사가 달라도 뇌 신경세포에서 측정한 전기신호를 동일한 기준으로 한 번에 분석할 수 있는 새 분석기술 확보에 성공했다.</p> <p contents-hash="621847d67239ad5abb7ff980dd18a20dc3be62fa62e4e8b519957a325b5545b2" dmcf-pid="4Mavfe71ZV" dmcf-ptype="general">국가독성과학연구소(KIT)는 박순현 동물대체연구센터장 연구팀이 순천향대·성균관대·부산대와 함께 서로 다른 제조사의 다중전극칩(MEA) 데이터를 하나의 방식으로 분석하는 오픈소스 분석 도구 ‘CASCADE(캐스케이드)’를 개발했다고 9일 밝혔다.</p> <p contents-hash="151ee2d2865994d964c1067efc7283d49bb16e92566bca102db9903bb84999cc" dmcf-pid="8RNT4dztH2" dmcf-ptype="general">다중전극칩은 배양 신경세포나 뇌 오가노이드에서 발생하는 전기신호를 여러 전극으로 동시에 측정하는 장비다. 신경독성 평가와 동물대체시험 등에 활용되지만 제조사마다 데이터 형식과 분석 방식이 달라 연구 결과를 직접 비교하기 어렵다는 문제가 있었다.</p> <p contents-hash="59586cfb4363f3d443979eccf78af29e4d47360de8b8fa4ade63360b2ca25f86" dmcf-pid="6ejy8JqFX9" dmcf-ptype="general">CASCADE는 5개 제조사의 데이터를 하나의 분석체계에서 처리한다. 원본 데이터 입력부터 신경세포의 전기적 신호인 스파이크와 발화율, 네트워크 활성은 물론 ‘임계성’과 ‘뉴런 눈사태’까지 명령어 한 줄로 분석할 수 있다.</p> <p contents-hash="1925e7dde03f856eaf499fde1a221214bc4c08990458c44732118359cda80200" dmcf-pid="PdAW6iB3GK" dmcf-ptype="general">임계성은 신경망이 지나치게 조용하지도, 과도하게 흥분하지도 않은 경계 상태를 의미한다. 이 상태에서 정보 전달과 반응 범위가 최대화되는 것으로 알려져 신경망의 정보처리 능력을 가늠하는 지표로 활용된다. 뉴런 눈사태는 한 신경세포의 활동이 주변 신경세포로 연쇄적으로 퍼져나가는 현상으로, 그 규모와 지속시간을 통해 신경망 상태를 분석한다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="6b6a19172f98dfd0f78802d4c7ccb0afc0eacf4ce0f0dd42b7ed4b1d773f621d" dmcf-pid="QJcYPnb0Hb" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="제조사별 MEA 데이터를 통합해 신경망 정보처리 능력까지 분석하는 CASCADE.[KIT 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/09/ned/20260909105312438rjgo.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="9KhpoDx2Z6" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/09/ned/20260909105312438rjgo.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 제조사별 MEA 데이터를 통합해 신경망 정보처리 능력까지 분석하는 CASCADE.[KIT 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="e6bb5805df3f53b3ba6675afff55f2d7f8850607f5c87ccee689d04935796ebb" dmcf-pid="xikGQLKpHB" dmcf-ptype="general">연구팀은 5개 제조사의 6개 실측 데이터를 이용해 성능을 검증했다. 장비와 파일 형식이 달라도 동일한 기준으로 임계성 값을 산출할 수 있었으며, 일부 제조사의 전용 소프트웨어와 비교한 스파이크 검출 성능도 동등한 수준을 보였다.</p> <p contents-hash="ea02246b774b12c732e9ee24d07020b18fad323009f974e4b96e0c902229ba7c" dmcf-pid="yZ7eT1mj1q" dmcf-ptype="general">분석 속도와 효율성도 높였다. 일반 노트북에서 전체 분석에 약 5~20초가 걸렸으며 8.6GB에 달하는 대용량 데이터도 최대 352MB의 메모리만 사용해 처리했다.</p> <p contents-hash="629e629e9ab5fc146724715aa7d600e9ed5bfde04a370be3d143b25ea409c35a" dmcf-pid="WtBiY3IkXz" dmcf-ptype="general">이번 연구는 ‘원본 데이터→신경망 활성 분석→임계성 분류’ 전 과정을 표준화했다는 데 의미가 있다. 배양 신경세포와 뇌 오가노이드를 이용한 동물대체 신경독성 평가 결과를 서로 비교하기 쉬워지고 재현성과 신뢰성도 높일 수 있다는 설명이다.</p> <p contents-hash="206189c7b28aba9af926d824c92fa4239e6cd5ee7cbcb68e089d4b1534389661" dmcf-pid="YFbnG0CE17" dmcf-ptype="general">향후 의약품이나 화학물질이 신경계에 미치는 부작용을 조기에 찾아내는 것은 물론 배양 신경망의 학습과 정보처리 능력을 정량화하는 ‘바이오 지능’ 연구에도 활용될 전망이다.</p> <p contents-hash="700f17b830d66d74756bd004aa0c574cd4ff7b06312186d79a7f81decbf86031" dmcf-pid="G3KLHphDHu" dmcf-ptype="general">박순현 KIT 동물대체연구센터장은 “신경세포가 만들어내는 신호를 어떤 장비로 재든 같은 잣대로 읽을 수 있어야 비로소 과학적 비교가 가능하다”면서 “CASCADE는 그 공통의 잣대를 무료로 공개한 것이며, 이를 토대로 동물을 대체하는 신경독성 평가와 바이오 지능 연구가 한 단계 나아갈 수 있기를 기대한다”고 말했다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "골프 캐디피, 이제 현금 대신 카드로 결제하세요" 09-09 다음 우주 최대·최원거리 '원시 초은하단' 발견…우리은하 5천 배 질량 09-09 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
