이번에 강남 과학기술회관 및 명동 로얄호텔에서 개최되었던 KSEV 및 ISEV(International Society of EVs) 학회에 4박 5일 참석하게 되었는데, 감사하게도 KSEV poster session 에서 내가 공동 1저자로 참여한 연구가 수상을 하게 되었다. !! ㄲ ㅑ
포스터 제목은 ‘Interneuronal Wireless Network Mediated by Extracellular Vesicles".
아직 포스터 내용을 다른 곳에 공유해도 되는지 확실치 않아서 블로그에는 나중에 논문이 나온 후 올리려고 한다. 최소 Bio archive 에 올라간 후에..?
다만 교수님께서 네이쳐..를 목표로 하고 계셔서 논문이 언제쯤 나올수 있을런지는 모르겠다.
이번 KSEV 및 ISEV 를 가서 느낀 점은, 학회에 갈 수 있는 기회가 온다면 무조건 가는게 좋다! 라는 것.
나는 컴공베이스여서 바이오를 잘 모르고, 특히 우리 연구 주제인 EVs 분야도 잘 몰랐는데,
이번에 학회 한 번 갔다왔다고 정말 많은 정보를 알게 되었다.
이 분야에서는 어떤 연구가 주로 이루어지고, 어떤 방법론들이 사용되고, 최근에 핫한 주제나 관심있는 것은 뭐고, 어떤 식으로 발견이 활용되어지는지나 이 분야에 어떤 연구가 앞으로 더 필요한지.., 등.
혼자 하는 인터넷 서칭 만으로는 알기 힘들었을 정보들이 막 돌아다녔다..
특히 ISEV 는 한국인만 모인게 아니라, 전 세계에서 이 분야를 연구하고 있는, 이 분야의 최전선에서 인류의 지식을 이끌어가는 연구자분들이 오시는 자리여서 더 감명깊었다..
사실 학생은 참여할 수 없는 자리였고 참여자는 모두 각국의 교수님들이셨는데, 우리 교수님께서 정말 감사하게도 어떻게저떻게 참여할 수 있는 기회를 마련해주셔서 경험을 하고 왔다.
대학원생은 나 포함 우리 연구실 사람들 3명밖에 없었다...
대가들이 모여 한 주제에 대해 나누는 토론, 토의. 어떤 대화가 오가는지를 볼 수 있다는 것 자체가 영광이었고,
어쩌다보니 data repository 관련해 의견을 드릴 수 있는 부분이 있어서 나도 발언을 하게 된 적이 있는데, 그것도 귀기울여 들어주시고 좋게 봐주셔서 감사했다. ㅠㅠ
그런 자리에서 7-80명? 정도 되는 각국의 연구원, 교수님들 사이에 둘러쌓여서 영어로 대화하다보니
앞으로 웬만한 자리는 별로 긴장되지 않을 것 같다는 생각도 들었다.
나도 언젠가 내가 인생을 바쳐 연구하고 싶은 분야를 찾게 되면
그래서 그 분야의 한 축을 담당하는 연구자가 된다면
그런 학회에서 발표하고.. 내 연구 결과에 대해 이야기 나누고.. 또 이 학계에서 필요한게 뭔지, 어떤 연구를 해야하는지, 할 수 있는지 논의하고.. 그런 삶을 살게 되겠지.
정말 너무 행복하겠다는 생각이 든다.
아래는 추억 남기기용 사진들! 순서는 뒤죽박쥭...
ISEV 마지막 날인듯..? 바로 앞에 앉아계시는 우리 연구실 학생 2분..여기서 저녁식사 다 같이 했는데 나는 영어를 잘 못해서 @_@... 이러고 몇 마디 안하고 앉아있었다.TT 억양도 너무 다 달라... 영어 공부 열심히 해야겠어원래 아침밥 안 먹는 나.. 신라호텔 조식 궁금해서 먹으러 갔는데 맛있더라이것도 ISEV연구실 분들이랑 다 같이 저녁 ~_~ 그리고 방탈출도 하러갔었다. ㅋㅋ (힌트 1개쓰고 3분 남기고 깸!)KSEV!!
그리고 갑자기 ISEV 가게 돼서 급하게 잡은 숙소였는데 룸 컨디션이 생각보다 너무 좋아서 영상으로 찍어둔.. ㅎㅎㅎ
그리구 기생수도 간간히 봤당 ~_~
너무 재밌었던 학회 출장.. 내가 영어를 좀 더 잘했다면 더더더 즐거웠을텐데...
참 그리고 KSEV에는 여러 BioTech 회사들이 와서 제품 홍보를 했다. 덕분에 아무것도 모르던 나는 또 연구를 위한 이런 기기들이 있구나.. 알게 되기도 했당. 친구랑 둘이 거기 있던 모든 부스 가서 한번 씩 설명 다 듣구 팜플렛 챙겨왔다. ㅋㅋ
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연구실에 2023년 7월 초중순에 들어와 벌써 1년 3개월이 지났는데, 그동안 진행했던 연구가 어느정도 마무리 되어가고 있다... 감회가 새롭다.
얼른 마무리 됐으면!!!
그리구 이 논문이 마무리되면 여러가지로 다른 도전을 해볼까한다. . . .
다만 근래들어 스스로도 느끼는게, 자꾸만 지금 있는 상태에 머무르는데 익숙해진다는 것이다.
이정도 하면 됐지, 어쨌든 해야할 일들을 하고 있으니 이대로도 괜찮아, 다른 거 생각하기보단 일단 좀 쉴래,..
이런 생각이 예전에는 들지 않고 욕심도 열정도 가득했는데
날들이 평화로워서 그런지, 가만히 있어도 이것저것 알게되고 경험하게 되는 환경이라고 느껴서 그런지,
이 우주가 발생하고, 나아가 생명체가 탄생할 수 있는 조건은 매우 까다로워 그 확률이 매우 희박하다고 알려져 있으며
그렇기 때문에 우주는, 생명체는 어떠한 존재에 의해 인위적으로 만들었을수밖에 없다, 고로 신은 있다 라는 주장을 본 적이 있다.
나는 오히려 그렇기때문에 신은 존재하지 않는다고 생각한다. 아니, 존재하는지 안하는지 확언할 순 없지만 최소한 이 우주와 생명체를 창조한건 신이 아니라고 생각한다.
사실 아무리 어떤 사건이 발생할 확률이 희박하다고해도, 발생한 이후 사건이 발생했냐 안했냐 관찰했을때 그 사건은 무조건 발생했을 수 밖에 없다.
당연하다. 사건이 일어난 다음에서야 관찰하는 거니까..
가령 우주는 우리가 상상하지 못할 시간동안에 만들어지고 없어지고를 반복했을 수 있으며
그 중에는 생명체 비스무리한게 만들어지지도 않고 없어진 걍우, 생명체 비스무리한게 만들어졌으나 고등 생물 까지 이어지지 못하고 없어진 경우 등 여러 경우가 있을 수 있었겠다. (어떨진 전혀 알 수가 없지만)
어떨 때는 한참을 그저 '무'의 상태로 있었겠지..
그렇게 영겁의 시간이 흐르는 동안, 당연하게도 우리 인간은 생명체나 인간이 태어나지 못한 다른 경우의 수들을 관찰하지 못하고, 우리가 관찰할 수 있는 것은 반드시 인간이라는 고등 생물이 태어난 경우의 수 이기 때문에, 그 놀랍도록 희박한 확률을 뚫고 지금 우리가 존재한다는게, 이미 존재하는 입장에서는 말도 안되는 일이 아니다.
조금은 다른 얘기로, 우리가 '관찰'함으로서 결정된다는 말이 있다. 난 이 말의 의미가 굉장히 의미심장하다고 생각한다..,
결국 관찰 가능해야 이 세상에 존재하는 것이며 관찰되지 않으면 존재하지 않는게 되어버리니까
그러나 동시에 관찰 가능하지 않더라도 당연히 존재한다는 생각도 들고..
아무튼, 또 다른 근거로는 외계인의 부재가 있다. 사실 이게 더 크게 느껴진다.
만약 신이 있다면, 그 신이 세상을 창조하고 우리를 만든 존재라면, 굳이 넓은 우주에 이 행성에만 생명체를 만들 이유가 있을까?
없다.
물론 이것도 확언할 순 없으나, 내가 말하고 싶은건, 이 현상은 신이 우릴 창조했다 보다는, 우리가 희박한 경우의 수를 뚫고 태어났다, 라는 주장에 더 힘을 실어줄 수 있는 것이란 것이다.
우린 그냥 그 까다로운 조건이 맞아떨어져서(이건 우연이라고 표현하기보단, 앞서 언급했듯 그만큼의 많은 경우의 수가 있었을 것이라 가정하고 싶다.) 생겨난거고
그 조건은 우주가 아무리 넓다 하더라도 비슷한 시간대에 두 행성 이상 맞아 떨어질 수 있는 조건이 아니었므로 외계인이 없는 것이다.
우리는 그냥 어쩌다보니 태어난 외톨이다.
운이 좋게도 운이 안좋게도 지능을 가지고 태어나,
스스로를 인지하고 세상을 관찰할 수 있는 능력을 갖게된
찰나의 순간동안 이 신기한 시공간을 관찰하다가 다시 무로 돌아갈.
생명체.
살아있다는 건 대체 뭘까?
다시 이야기로 돌아와,
어떤 존재가 이렇게까지 복잡한 자연계를 하나하나 세부 조절하며 생명체를 두둥 등장시켰다는 신앙인들의 주장은 현재까지로서는 논리적으로 납득하기 힘들다.
나는 우리 우주에서 일어나고 있는 여러 화학 현상, 물리 현상, 수학, 복잡한 원리 등이 맞아떨어지고 있는게 신기하지 않기도, 신기하기도 하다..
결국 우리가 계산하고 정립하는 공식들과 원리들은 자연을 관찰하여 그에 맞춰 정립된 것이니 맞아 떨어질 수 밖에 없을 것이고.. 이런 온전한 세상이 성립되고 있다는 것 자체가 그런 원리에 들어맞으니까 가능할 수 있는 거겠지..
그렇다고 어떻게 들어맞느냐? 를 물으면 또 다시 그렇게 온전히 성립하여 존재하는 경우에만 우리가 관찰할 수 있다, 라고 대답할 수 밖에 없긴 하다.
그럼에도 신기한 것은 대체 이 우주는 무엇이냔거다.
또 어디까지 질문을 하고 대답을 할 수 있냐는 거다.
예를 들어 왜 만유인력의 법칙에 맞아야만 우주가 존재할 수 있는 것인가?
왜 현재 우리가 관찰하고 분석한 물리/화학/수학 적인 부분이 맞아떨어져야만 세상이 존재 하는가?
이 세상을 이루는 물질들은 왜 그런 근본적인 특성들을 가지고 있어야하는가?
물질이란건 대체 무엇인가
이런 것들의 근간은 도대체 무엇이란 말인가?
어디까지 우리가 파보고, 생각해볼 수 있을까?
아무리 끝에 끝에 끝까지 연구하고 파고 들어가도 결국 또 그 끝에는 더 깊은 끝이 있지 않을까,
인류는 거기까지 도달해 답을 찾을 수 있을까?
나는 아닐 것 같다.
결국 사람들이 '신'이라는 존재를 만들게 된 건 결국 인간은 그 끝에 도달할 수 없고, 답을 내릴 수 없다고 판단해서 일 것이다.
그렇게 하는게 마음 편하니까..
생명체가 완전히 다른 무언가를 더 관찰할 수 있게 되거나(불가능할듯), 아니면 지금까지의 현상을 기반으로 상상도 못하던 그 근간을 추론해내는 말도 안되는 능력을 가진 개체가 나타난다면 세상에 대한 이해가 한 걸음 더 진보할수도 있겠다.
우리 학과에서는 매 학기마다 학/석/박사 등 학생들을 대상으로 다양한 바이오 및 뇌공학 연구 주제의 세미나를 연다.
초청 연사님의 강연이 끝난 후에는 QnA 시간을 가져서 강연 중 궁금했던 것들을 질문할 수 있는데,
이번 학기부터는 질문하는 문화를 촉진하기 위해 학기 중 모든 세미나를 통틀어 가장 많은 질문을 한 학생 한 명을 선발해 '질문상'을 수상한다고 했다.
나는 그 말을 듣고 ... '이건 내가 타야겠다' 마음 먹었고, 결국 내가 탔다. (+공동 수상 1명)
나는 연구자라면 질문을 많이 해야한다고 생각한다. 의도적으로라도.
무슨 주제든 강연을 듣고 두번 세번 내 머리로 생각을 하고 재구성하다보면 자연스레 질문이 떠오를 수 밖에 없다
질문이 떠오르지 않는다는건.. 그냥 생각하지않고 듣기만 했던가, 생각하는 힘이 없던가 이다.
애초에 연구, 라는게 호기심, 질문에서부터 시작되는 것이기도 하고. 그만큼 질문하는 것은 연구의 본질이다.
또, 나는 학부가 바뇌 분야가 아니었기 때문에 이런 바뇌의 다양한 주제를 포괄하는 연구를 들을 수 있는 세미나는 (심지어 한국어다!) 이 분야를 넓고 얕게 알게 되는데 있어 정말 좋은 기회였고,
이 기회를 그냥 흘러가게 두고싶지 않아서 매일매일 참석하고, 열심히 듣고, 매 강연마다 최소 한 번 씩은 꼭 질문을 했다.
덕분에 이런 상도 받네.. 역시 사람이 목표를 달성할 수 있게 하는 수단 중 효과가 좋은 것은 퀘스트를 만들어주는 것 같다.
질문을 하면서 느낀 점은..., 결국 사람들은 다 비슷한 걸 궁금해 하는구나. 논리적으로 생각했을때 나온 궁금한 질문들은 다른 사람들도 다 궁금해하는 질문이다. 그런데 자기 질문이 이상한 질문일까봐 망설여서 하지 않는 사람이 많은 것 같다. 어떤 질문이든간에 부끄러워하지말고, 귀찮아하지말고 무조건 뱉는게 좋겠다고 생각했다.
(우리 나라 사람들은 궁금해도 그냥 생각만하고 넘어가는 경우가 많은 것 같다... )
그리고 스스로 아쉬웠던 점은, 나는 질문을 만들고 하는 것은 곧 잘 하지만, 정작 질문하는 것에만 치중하고 답변을 다소 소홀히 듣는다는 점이다. 그걸 이번 세미나때 느꼈다..
또 답변을 들은 후 생기는 또 다른 질문을 하는게 조금 민망해서 그냥 넘기는 경우가 많다는 것.
앞으로는 의문점이 제대로 해결될 때 까지 이야기를 나누는 것이 좋겠다는 생각이 들었다.
나의 의견과 의문점을 제대로 전달하는 요령도 더 익혀야 할 것 같고...
질문상 이라곤 하지만 사실 상장은 따로 없었고(ㅋㅋ ㅠㅠ) 상품만 받았다.
수상하는 장면을 찍어가셨는데 그 사진이 어디있는진 모르겠다..
상품은 카이스트 마스코트 넙죽이가 그려진 머그컵이었다.
나중에 연필꽃이로 사용할 예정이당.
다음 학기도 세미나를 듣는데, 그때도 질문상을 노려볼 예정이다!
사실 이번학기는 2번 정도 질문을 빼먹었는데.. 담 학기는 빼먹는거 없이 다 하는게 목표 (영어로 질문하기 너무 부끄러웠ㄷ..)
Wnt inhibiter (대표적 물질, DKK-1) 농도측정, 확실히 아래쪽 훨씬 secretion이 많이 됨. -> flow 이용 씻어내주고…
(---> Q. 실제 장기에서도 씻어내는 과정이 있나?)
사람세포(산소)와 혐기성박테리아(무산소) -> 어떻게 같이 잘 키우지? 공배양?
→ 2 channel membrain 위쪽으로 cell 자람.
산소농도없는 미디어 위
일반적 산소 미디어 아래
—> 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 봤을때 위 아래 잘 나뉘어져서 gradient 함.
Applications?
Gut imflammation on a chip (염증)
꼭 필요한 요소만 가지고 와.. 박테리아, 면역세포, 부산물 , DSS (쥐모델-화학물질). . .
염증에 가장 중요한 팩터가 뭔지?
DSS -> 배리어 를 망가트림 -> 상피 위쪽 박테리아들이 면역세포와 만나게 됨.
개인적으로 강의를 들으면서 신기했던 내용은 (타 연구에서 2D layer 로만 자라던) 상피세포들이 교수님께서 제시한 새로운 organ-on-a-chip 을 적용을 했을때 3D layer 로 배양이 되고, 그 이유를 파악하기 위해 여러 feature 들을 조절하시며, 아래쪽 유체의 flow 가 있을때 wnt inhibitor 를 씻어주기 때문에 3D로 잘 자란다는 것을 발견하신 내용이었습니다. 이 부분에서 조금 헷갈렸던게, 실제 장 내부에서는 오히려 상피세포 윗쪽 면에 flow가 많아 씻겨지고, 아랫쪽, 상피세포의 바닥면에서는 flow가 상대적으로 없거나 윗쪽과 비슷할 것 같다는 생각이 들었는데,
실제 장 에서의 활동은 어떤지, organ on a chip의 경우와 동일한 것인지 여쭤보고 싶었습니다.
특히 실제 장에서도 동일한 현상이 발생하는지 확인해보면 더 좋을 것 같은데, 장에서의 유체 flow가 어떤지, 그러한 flow에 따라 wnt inhibiter 와 같은 것들이 어떤 분포를 나타나는지 in vivo 에서 확인해볼 수 있는 방법들이 있는지 궁금했는데, 교수님께서 먼저 자주 들어오는 질문이라고 하시며 답변해주셨습니다.
관련해 제 생각은.. 윗쪽도 씻기고 아래쪽도 씻기면 되는거아닌가 ?
근데 위에는 씻기고 아래는 안씻기면 안자란다는 등의 정보가 중요한게 아니라
아래가 씻기는게 중요하다.
아랫쪽이 씻겨지는게중요함 + 윗쪽은 너무 큰 저항을 주면 성장하기 힘듬
===> 씻겨나갈정도의 flow+ 성장 방해안할 정도의 flow 여야함..
===> 어느정도의 flow 를 줄지가 중요. 실제 어느정도인지 파악하면 좋겠다.
---> 혹시 둘다 씻겨졌을땐 어떻다고했지?
그 외에도 Microbiome 이용 치료제 ; 분변이식술 (fecal microbiota transplantation (건강한 사람 대변sample -> processing 해서 넣기) *건강하다 기준? 메카니즘 / 과
금일 강연은 Institute of Translational Medicine, ETH Zurich, Viola Vogel 교수님의 Mechanoregulation of Cell Niches in Health and Disease 강연이었습니다. Mechano molecule, 특히 건강과 질병에서의 세포 니치의 기계적 조절에 관련해 1990년 이전부터의 해당 분야에서의 기본 지식과, 그 지식이 지금까지에 와서 어떻게 변화했는지, 그동안 어떤 방식으로 어떻게 발전했는지를 전반적으로 설명해주셨고, 군데군데 교수님의 연구들에 대한 설명을 함께 해주셨습니다. 세포 니치 기계적 조절은 기계적 자극이 세포로부터 생화학 신호로 변환되어 유전자 전사과정을 조절하고ㅡ 세포간 및 세포 외 환경과의 기계적 신호전달이 이루어지며 단백질 스트레칭을 통해 세포 골격의 기능적 관계를 형성시키는 조절을 말합니다. Mechano-chemical signal conversion을 정리하면 기계적 자극감지 -> 이온채널 활성화 -> 세포 내 신경전달경로 활성화 -> 화학적 반응 촉발 -> 세포반응 입니다. 이 때 세포 니치는 특정 유형의 세포가 생존하고 기능할 수 있는 미세환경, 세포의 성장, 분화, 생존 들을 조절하는데 중요한 역할을 하며, 세포 외 기질, 인접한 세포, 다양한 신호 분자 등을 포함해 상호작용을 하며 세포의 행동과 운명을 결정짔습니다. 한 마디로 세포가 주변환경과 상호작용하며 특정기능을 발휘할 수 있도록 하는 복합적 미세환경을 일컫습니다. 이러한 세포 니치가 건강과 질병에서 중요해지는 예로 줄기세포를 들 수도 있겠는데, 이는 니치의 신호에 따라 자가복제하거나 특정세포로 분화하는 능력을 가진 세포로, 조식직 재생 및 암치료 등 다양한 의학적 응용에 큰 잠재력을 갖고 있다고 알려져 있습니다.
교수님께서는 나노센서를 개발해 동물모델과 인간조직에서 ECM섬유의 기계적 상태를 시각화하셨고, 2D 세포배양연구에서는 여러 가지 예상치 못한 발견들을 이번 강의에서 논의해주셨습니다.
역시 영어 강의인데다 기본 지식이 전무하여 이해하기가 힘들었지만, 그래도 이러한 분야가 있구나.. 와 기본 지식을 어느정도 알아간데에 의의를 두고자 합니다. 감사합니다.
오늘의 강연은 Dept. Biomedical Engineering, National University of SingaporeAndy Tay Kah Ping 교수님의 A Cell Therapy Approach to Tissue Regeneration and Wound Healing 이였습니다. 이번 학기 세미나 중 최초 영어 강연이었는데 생각보다 말씀이 빠르시고 background knowledge 를 설명해주시기보다 바로 연구로 넘어가셔서 이해하기에 조금 어려움이 있었던 것 같아 아쉬움이 있습니다. 그래도 강연을 다음과 같이 대략적으로 요약해보았습니다...
Chronic diabetics ? No progress after >12 weeks
Treatments for wounds
- Biomaterials + drugs
- Cells and secretome
- Stimulatory devices
1. Mechinic treatments
Mechano method 를 통한 치료 방법들;
- Reduced fibroblast proliferation and migration
- Decreased collagen production
- Impared angiogenesis
- Low grade chronic inflammation
“Negative pressure wound therapy”
Magnetic hydrogels for wound regeneration
Mechano-rheostat of FB proliferation
세포의 기계적 환경이 섬유아세포 증식에 미치는 영향. (상처 치유 및 조직 재생과정에서 중요한 세포): 세포의 환경이 단순히 화학적 신호뿐아니라 물리적 신호에도 반응해 세포의 행동을 변화시킬 수 있음.
Microneedle extraction to repair wounded tissues ; 미세침 기술을 사용해 상처조직 복구. 최소한 침습으로 치료 물질을 전달하거나 체액을 추출하는 방법, 기계적 자극.
Remove inflammatory chemokines; 염증성 케모마인 제거. ; 억제함으로써.. 치료. 면역반응 중 분비되는 작은 단백질, 면역세포를 염증부위로 유도해 염증반응을 조절하는 역할을 함.
normal wound healing vs diabetic wound healing
Normal ; 지혈 -> 염증 -> 증식 -> 재형성
Diabetics ; 지연된 지혈 -> 지속적 염증 -> 증식단계 문제(혈관신생 저하, 섬유아세포 기능저하) -> 재형성 단계 문제 (리모델링 지연..)
궁금했던 부분은 다음과 같습니다.
1. Damage 정도에 따라서도 효과가 다를 것 같은데 심한 데미지에서도 micro niddle 이나 mechanic 방법이 효과가 있나? 경도 wound 에 대해서만 효과가 있나? 니들의 깊이에 따라서 다른가?? 어느정도의 상처에 어느정도 길이의 니들을 사용해야하는지, 같은 insight 가 있나?
2. 기계적 자극이 세포 회복에 긍정적 영향을 준다는게신기했다.
그러면 우리는 wound 가 생겼을때 보통 건들이지 말라는 말을 많이 하는데, 건들이는게 도움이 된다는걸까? 어느정도의 약한 강도로는?
그러나 너무 단순한 궁금중이어서 수업 중 질문드리지는 못했었습니다.
매일같이 질문을 하고 있었는데... 금일 처음으로 질문을 못드려 해야할 일을 안한 찜찜한 기분이네요. 다음에도 영어 강의인데, 그때는 미리 논문들을 읽어가서 좀 더 이해할 수 있도록 해야겠습니다.
금일 강연은 이대목동병원 김건하 교수님의 Biomarkers and Digital Therapeutics for Patients with Cognitive Impairment 강연이었습니다. 교수님께서는 현재의 치매류 질병의 진단과 치료, 알츠하이머의 정의와 원인, 약물적 치료가 아닌 비 약물적 치료의 종류, 비약물적 치료 중 로봇을 개발하신 경험, 디지털 바이오 마커 등을 설명해주셨습니다. 다음은 강의의 필기를 기술한 것입니다.
MCI ; mild cognitive impairment(경도인지장애) ; 객관적인지기능장애 + 일상능력 정상
CU/CN ; 검사 결과 큰 문제 없으나 본인 스스로 생각했을때 장애가 있다고 생각하는 사람들
*객관적인지기능 ~> 1~1:30 시간 걸리는 검사 -> 나이 대비 집중력/언어/시공간능력 등 체크
*일상능력체크 ~> 보호자의 환자평가. 신체 일상생활능력, 도구 일상생활능력
그 외 약, 피검사(결핍), 다른 질환확인.
MRI/PET ; 치매원인 을찾기위해/ (종양 제거시 나아지는경우도)
- 퇴행성 치매 종류 ;
알츠하이머(아밀로이드 베타 플라크,타우 등 원인. 대다수, 기억력 손상 및 인지기능저하),
레비 바디 치매 (레비바디 특이적 단백질 집합체. 시공간/시각적환영/운동장애/수면장애),
전정 강내 치매 (혈류때문. 인지기능저하, 운동기능장애).
프론테온 병 (전두/측두엽 신경세포소상원인. 성격변화, 사회적행동변화, 등.)
파킨슨 병 (유전적변이요인/도파민세포손상, 기억력손상, 판단력 감퇴, .)
알츠하이머; Amyloid plaque, Tau 로 인한 neurodegeneration, 일상생활의 망가짐
치료 ; anti Amyloid drug 을 통해 빼내는 방법(초기에만 가능),
아세틸콜린분해효소 억제제(synapse 아세틸콜린 많이 남아있게하자)(직접적인 치료가 아님, 늦추는것이지),
NMDA 수용체 길항제…)
→ 현재의 약물적 치료(고작 처방가능한 약 4종류..)에는 한계가 있다.!!
—> 비약물적 치료, 유전자치료 및 뇌 스티뮬레이션 등등.. 이 대안인데,
그 중에서도 비약물적 치료를 해보자.
비약물적 치료 ; music therapy, physical exercise, …. In brain center..
[1] Cognitive intervention?
인지 훈련: 동전갯수, 왼손/오른손 사진보고 맞추기..
인지 재활; 요리하기, 메모하기, 알람맞추기, 가전제품사용..
인지 자극;
[2]Really effective?
여러 논문에서 효과가 있다는 것이 입증됨.
Ex_ FINGER study. 훈련한 그룹이 인지기능저하가 덜 했다.
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금일 궁금했던 부분은 다음과 같습니다.
→ 치매 및 인지기능저하의 원인이 아밀로이드 베타나 타우 등 단백질 레벨에서 어느정도 밝혀져 있으나, 오늘 강연을 듣고 제가 생각하기에는 왜 그 단백질이 뇌에 쌓이게 되는지, 즉 일상 속의 원인이 무엇인지가 더 중요한 것 같다는 생각이 들었습니다.
→ 오늘 말씀해주신 비약물적인 치료, 가령 인지훈련, 인지재활 과 같은 방법이 인지기능을 보존하는데 효과가있다면 .. 결국 그 원인은 살면서 뇌를 많이 쓰지 않는게 원인이 아닐까 싶습니다. 즉 많은 사람들이 평소에 깊고 다방면적인 생각을 하지 않고, 같은 일상만을 반복하고, TV만 보고 있는 행동이 원인인 것이죠.
→ 이를 극복하기 위해서는 로봇이나 모바일 기기를 통한 방법도 좋지만, 저는 그것보다도 일상생활을 영위하는 국민들의 가치관이 근본적으로 바뀌어야 한다고 생각합니다. 인지기능이 저하되었다고 느낀 순간부터 훈련을하고 재활을하는게 아니라, 인생의 전 주기에서 그냥 살아가는게 아니라 어떨땐 깊은 생각을 하고, 다채로운 경험을 의도적으로 하고.. 그런 삶을 살도록 말입니다.
→ 이런 부분들도 Brain center 에서 연구 등을 근거로 치매의 일상 레벨에서의 원인을 명확히 하고, 근본적 원인과 대비법, 인간은 어떻게 살아가야 인지기능을 보존할 수 있는지를 주장하면, 그리고 모든 국민이 그런 부분을 인지하게 된다면, 전 국민의 인생을 대하는 태도가 바뀌며 근본적이면서 긍정적인 해결책이 될 수 있을 것 같은데, 교수님께서는 어떻게 생각하시는지, 궁금합니다.
기억력이 정말로 어떻게 올라가는가? 퇴행성뇌질환
남아있는 정상 뇌 뉴런의 Synaptic plasifity … 가 올라가더라. Connectivity function 을올려주는것으로추정..
되돌아가는 기저가 궁금하다.
→ 또 두번째 질문은, 오늘 소개해주신 로봇인지치료나 모바일 기기, 뇌를 자극하는 디지털기기 등을 이용한 치료처럼 뇌를 의도적으로라도 활성화시키는것도 좋은 것 같은데요, 그렇다면 약물적인 방법으로 전체 brain에 자극을 줄 수 있으면서 해가 되지는 않는 약물을 개발해, 일정나이부터 주기적으로 복용하게 하는 것도 방법일 것 같은데.. 교수님께서는 이러한 약물 개발에 대해 어떻게 생각하시는지 궁금하고, 약물보다는 비약물적 방법이 더 효과적인 치료라고 생각하시는지 궁금합니다.
금일 강연은 UNIST Biomedical Engineering department 최영빈 교수님의 Electrocorticography Display for High Precision Intraoperative Brain Mapping 였습니다.
최영빈 교수님은 학석박사과정 중 반도체 물리를 연구하셨고, 포닥과정 중 나노 device 와 나노물질을 개발해 single neuron/neurite recording 에 적용하는, Brain interface, Neurotechnology 를 연구하셨습니다. 특히, implantable electrode 를 이용해 수 천 개의 채널을 recording 하는 human brain recording system 을 연구하고 계십니다.
최근 Implantable electrode technology 를 연구/제작하는 회사들이 많아지고 있습니다. Synchron, Neuralink, Neuramatix, Cortec, Nward 등이지요. 이렇게 각광되는 이유는, 무궁무진한 가능성을 가진 뇌가, 기본적으로 전기화학적 반응을 하기 때문에 전기활성신호를 다루는 기술이 여러 방면에서 중요해지기 때문일 것입니다. 이러한 electrode 를 이용한 측정 기술은 뇌를 Open 해야하는 뇌 질환 수술에 유용히 사용될 수 있습니다. 대표적으로 뇌 종양이나, Drug-resistant Epilepsy 같은 경우가 있으며, 특히 X-ray/MRI/Pet 과 같은 비침습적 방법으로는 비정상 영역을 식별할 수 없는 뇌전증 같은 경우에 유용할 것 입니다. 뇌 수술 방식의 경우 크게 두 가지, Craniotomy와 laser Ablation 가 있는데, 둘 모두 건강/병든조직, 정상/비정상 조직을 정확히 구분하는게 중요합니다.
신호 측정 및 식별에 활용될 수 있는 전극들은 DBS, SEEG, ECoG 등 다양한데, 교수님께서는 뇌 피질의 신호를 측정할 수 있는 ECoG 에 집중하셨습니다. 기존 ECoG 전극은 여러 문제를 갖고 있었습니다. 실리콘으로 만들어져 1mm 의 비교적 두꺼운 두께, 3mm의 비교적 큰 전극사이즈, 이에 따라오는 low resolution과 thick and stiff, hard to active good contact on brain surface 문제, 기능적 노이즈 등 입니다. 교수님께서는 이를 0.6마이크로미터의 platinum nanorods 사용, 유리를 이용한 얇고 넓은 기판 제작, surface 에 밀접하게 달라붙게 하기 위한 CPU connector 기술 이용 등 여러 부분에서 아이디어를 내 해결하시고, high resolution 과 conformal complaint 를 가진, 수 천개 채널을 보유한 ECoG Grid 를 개발하셨습니다.
이에 더해, recording 되는 데이터를 실시간으로 분석하여 분석된 정보를 수술을 집도하는 의사에게 바로바로 보여줄 수 있도록, real time data processing software 를 만들고, 해당 mirco ECoG Grid의 각 전극의 위치에 2 color available micro-LED display 를 부착시켜 뇌 병변 위치나 functional 별로 다른 region 식별 등의 확인을 할 수 있도록 하셨습니다.
궁금했던 점은 만드신 기기의 실제 접목 과정 이었습니다. Micro ECoG 와 MicroLED 가 결합된 기기를 만드신 가장 큰 이유는 수술적 목적이라는 생각이 들었습니다. 즉 뇌 영역 레코딩 후 그 신호 데이터를 REAL-time 으로 분석해 이상 영역을 판단해서, 어느 부분을 절제해야하는지 LED 로 보여주는 것으로 생각이 되는데요. 이 기기가 실제 병원에서도 활용이 되고있는지 궁금했고, 실제 절제할때는 기기를 떼어내고 진행해야해서 영역이 헷갈릴 수 있을 것 같기도 한데, 그럴 경우 기기 자체가 빛나는게 아니라(LED 사용도 functinonal 한 부분을 직관적으로 확인하기엔 좋지만..), 레이저를 뇌 표면쪽으로 발사시켜서, 빛을 실제 뇌표면에 프로젝션 시켜서 절제 위치를 확인할 수 있도록 하는 것도 괜찮을 것 같은데 이 부분에 대해 어떻게 생각하시는지 궁금했습니다. 또한 기존 device 를 개선시키기 위해 접목하신 유리/전극/LED/CPU connector 들의 상세한 정보나, 제작과정에 대한 이야기도 궁금했는데, 이런 부분은 크게 다뤄지지 않았던 것이 아쉬웠습니다.
강연을 들으며, 기존 ECoG 전극의 한계를 여러 아이디어로 돌파하고 주요한 device 를 만들어 뇌의 여러 기능적 부분(sensory/motor 영역, 각 신체부위마다의 corresponding 한 뇌 영역부위 등)을 확인하거나 뇌 병변 치료의 보조도구로 이용하는 것이 참 재미있었고, 메리트 있게 느껴졌습니다.
오늘도 좋은 강연 감사드립니다.
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필기>
소개)
반도체물리(박사) -> 나노device/나노물질 개발(포닥)
Single neuron/neurite, Brain interface (US SanDiego, 2018-2023)
Deep brain stimulation: DBS.. (가장 많은 사람들에게 implant)
Electrodes for brain surgery.
SEEG 뇌전증파 찾아내는..
ECoG ; 어떻게 기존보다 더 잘 만들것인가…
기존 ECoG
1mm 두께 실리콘, 3mm 전극사이즈.
→ Low resolution/ Thick and stiff/ hard to achieve good contact.
새로운 ECoG (30명이상 환자에게 적용..)
-High resolution
- conformal complaint
전극 0.6 마이크로미터
확실히 얇아짐.
*챡 달라붙어야함, 여러개여야함, setup 이 빨라야함(20분) 단번에 connection.
유리로 옮기자?.. 유리기판.
Platinum nanorods (30마이크로)
Q. 유리가 어떻게 brain 모양에 맞게 착 달라붙었지? 왜 유리 선정햇다공..?
Q. 계속 달고있을 수 있는건가? 수술할때 미리 파악된 대략의 위치를 이거로 확인하고.. 신호가 이상한 부분을 절제?
Q.
CPU connector —> 로 어떻게 달라붙는거지?
Q. recording 이랑 신호를 자극해주는것도 가능?
뇌종양 -> 제거하는동안/ 제거한 후에 기능이 정상동작하는지를 확인할 수 있는 방법?
—-> 종양이 있는 곳은 신호가 다르게 잡히나봄
뇌전증(대개 측두엽) —> 뇌전증파를 관찰할 수 있음
Real Time Data Processing.
LED 에서 실제로 보여주도록 하려는 시도중..
Micro ECoG + MicroLED (ECoG 착 달라붙어있고, 같은곳에 올라가서 LED 가 있도록..)
색깔도 .. 핑크/블루 정도의 두개 LED
C
20kSps
Q. , (결국 뇌의 기능적 부분을 구분해서 보여주기위함이 아니라)
Micro ECoG 와 MicroLED 가 결합된 기기를 만드신 가장 큰 이유는 수술적 목적이라는 새각이 듭니다. 즉 뇌 영역 레코딩 후 그 신호 데이터를 REAL-time 으로 분석해 이상 영역을 판단해서, 어느 부분을 절제해야하는지 LED 로 보여주는 것으로 생각이 되는데요. 이 기기가 실제 병원에서도 활용이 되고있는지 궁금하고, 실제 절제할때는 기기를 떼어내고 진행해야해서 영역이 헷갈릴 수 있을 것 같기도 한데, 그럴 경우 기기 자체가 빛나는게 아니라(LED 사용도 functinonal 한 부분을 직관적으로 확인하기엔 좋지만..), 레이저를 뇌 표면쪽으로 발사시켜서, 빛을 실제 뇌표면에 프로젝션 시켜서 절제 위치를 확인할 수 있도록 하는 것도 괜찮을 것 같은데 이 부분에 대해 어떻게 생각하시는지 궁금합니다.
