망막에 존재하는 여러 신경세포는 눈으로 본 정보를 뇌로 보내는 역할을 하는데, 이중 '온(ON) 신경절 세포'와 '오프(OFF) 신경절 세포'가 시각 인지에 중요한 역할을 한다. 온 세포는 밝기가 증가할 때 반응하고 오프 세포는 밝기가 감소할 때 반응하는 차이가 있다.
그러나 지금껏 개발된 인공 망막 장치는 두 종의 세포를 동시에 활성화해, 뇌에 알맞은 시각 정보를 전송할 수가 없었다. 연구진은 이에 온 세포를 선택적으로 활성화하는 전류값을 찾기로 했다.
전류 세기를 바꿔가며 쥐 망막 표면을 자극하고 두 신경절 세포의 반응을 살핀 결과 30㎂~40㎂ 전류를 5ms(밀리초)나 10ms씩 흘려주면 온 세포를 다른 세포에 비해 더 활성화할 수 있음을 확인했다. 이는 인공 망막 장치의 성능을 개선하는 기초 데이터로 쓰일 수 있다.
임 박사는 "연구 결과는 인공 망막 장치 성능을 개선할 전극 개발을 위한 아이디어를 제공할 것"이라고 말했다.
전기 자극의 전류 크기에 따른 OFF 세포 대비 ON 세포의 신경 신호 크기 비교 결과 [KIST 제공]
전기 자극의 전류 크기에 따른 OFF 세포 대비 ON 세포의 신경 신호 크기 비교 결과 [KIST 제공]
