한국의 과학자들은 망막을 통해 기분과 관련된 뇌 영역으로 전기 신호를 보내도록 설계된 실험용 콘택트 렌즈를 개발했습니다. 쥐에서 이 기술은 우울증과 유사한 행동을 개선하는 것으로 나타났습니다.
이 아이디어는 미래 지향적으로 들립니다. 언젠가는 눈을 통해 뇌를 자극하여 우울증 치료에 도움이 될 수 있는 콘택트 렌즈입니다. 연구는 아직 매우 초기 단계에 있으며, 지금까지의 연구 결과는 단일 마우스 연구로 제한되어 있습니다.
눈은 이미 의료 기술에 대한 신체의 가장 유용한 접근 지점 중 하나입니다.
빛은 각막과 수정체를 통과하여 망막에 도달하며, 망막은 이를 전기 신호로 변환하여 시신경을 통해 뇌로 전달합니다. 이러한 긴밀한 연결로 인해 연구자들은 눈을 사용하여 질병을 모니터링하는 기술을 개발하는 데 수년을 보냈습니다.
스마트 콘택트렌즈는 이미 녹내장과 같은 일부 눈 상태를 모니터링하도록 설계되었습니다. 다른 스마트 콘택트 렌즈는 홍채가 빛, 감정 및 일부 약물에 반응하기 때문에 신경계 활동의 지표로 동공 크기를 추적할 수 있습니다. 그리고 과학자들은 당뇨병 환자의 혈당 수치를 모니터링하기 위한 실험용 렌즈도 개발했습니다.
최신 연구에서는 눈을 뇌 자체로 연결되는 경로로 사용하는 색다른 시도를 하고 있습니다.
콘택트렌즈에는 눈 뒤쪽의 빛에 민감한 조직인 망막을 통해 가벼운 전기 신호를 보내는 작은 전극이 포함되어 있습니다.
과학자들은 스마트 콘택트 렌즈를 통해 전달된 뇌 자극이 우울증과 유사한 증상을 보이는 쥐에게 어떻게 영향을 미치는지 분석하기 위해 여러 가지 접근법을 사용했습니다. (Park et al., Cell Reports Physical Science , 2026) 연구원들은 두 개의 약간 다른 전기 주파수가 동시에 전달되는 시간 간섭이라는 기술을 사용했습니다.
신호는 겹치는 부분에서만 완전히 활성화되도록 설계되어 연구자들이 기분 조절과 관련된 특정 뇌 영역을 표적으로 삼을 수 있습니다.
연구자들은 이 과정을 두 개의 약한 토치 빔이 교차하여 만나는 지점에서 더 밝은 지점을 만드는 것과 비교했습니다. 이론적으로 이 접근법은 우울증과 관련이 있는 것으로 알려진 뇌 회로를 자극할 수 있습니다.
실험은 우울증과 유사한 행동을 유발하기 위해 스트레스 호르몬을 주사한 쥐를 대상으로 수행되었습니다. 연구자들은 이것이 인간의 우울증을 완전히 반영하지 못한다는 점을 인정합니다.
이 기술은 망막 신경절 세포(RGC)와 본질적으로 감광성 RGC(ipRGC)를 모두 자극하여 눈과 뇌를 연결하는 두 가지 별개의 신경 해부학적 경로를 활성화합니다. (Park et al., Cell Reports Physical Science , 2026) 과학자들은 또한 스트레스 호르몬과 우울증 사이의 관계에 대해 계속해서 논쟁을 벌이고 있으며 연구 결과는 엇갈리고 원인과 결과에 대한 의문이 남아 있습니다.
연구를 위해 연구원들은 광수용체가 손상된 쥐에게 소형 콘택트 렌즈를 장착했는데, 이는 쥐의 시력이 이미 손상되었음을 의미합니다. 정상적인 시각 활동이 눈을 통과하는 전기 신호를 방해하기 때문에 이는 필요했습니다.
따라서 테스트된 이 기술은 건강한 망막을 가진 동물이나 사람에게는 효과가 없습니다.
아직 갈 길이 멀다
조심해야 할 다른 이유도 있습니다. 인간의 눈은 렌즈의 모양을 변경하여 지속적으로 초점을 조정하는데, 쥐의 눈은 같은 방식으로 작동하지 않습니다. 이러한 움직임은 각막에 배치된 콘택트 렌즈를 통해 전달되는 신호를 방해할 수 있습니다.
이 기술은 또한 실질적인 문제에 직면해 있습니다. 스마트 렌즈는 각막 손상을 방지하기 위해 세심한 피팅이 필요하며 감염 위험을 줄이기 위해 깨끗하게 유지해야 합니다. 그들이 수집하는 모든 의료 데이터에는 강력한 보호 장치가 필요합니다.
렌즈를 만드는 데는 비용이 매우 많이 들고 연구자들은 이 기술이 아직 대규모로 상업적으로 실행 가능하지 않다고 지적합니다. 최근 리뷰에서는 스마트 콘택트 렌즈 제조와 관련된 제조상의 어려움을 강조했습니다.
우울증 자체도 실험실 동물에서 모델링하기가 어렵습니다. 증상, 원인 및 심각도는 환자마다 다양하므로 세심하게 통제된 실험실 조건에서 스트레스를 받은 쥐를 대상으로 한 실험과 직접 비교하기가 어렵습니다.
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비침습적 뇌 자극은 이미 의학 연구에서 확립된 분야이며 이 연구는 향후 연구에 도움이 될 수 있습니다.
그러나 시력이 손상된 동물을 대상으로 한 소규모 쥐 실험의 결과는 인간에게 사용할 수 있는 치료법과는 아직 갈 길이 멀다.
그럼에도 불구하고, 스마트 콘택트 렌즈를 사용하여 우울증을 치료한다는 아이디어는 흥미롭고, 이 초기 연구는 우울증에 대한 새로운 치료법에 대한 광범위한 검색에 창의적인 새로운 스레드를 추가합니다.
Barbara Pierscionek, 앵글리아 러스킨 대학교 연구 및 혁신부 교수 겸 부학장
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