‘뇌파(EEG: electroencephalogram) 캡(cap)’을 이용해서 인간의 뇌에서 발생하는 전기신호를 기록하듯 소형 캡을 이용해서 실험실에서 만들어진 초소형 인간 뇌 모델들의 활동을 측정할 수 있게 됐다.

여기서 말하는 미니 뇌는 실험실에서 배양한 살아있는 세포의 3차원 집합체인 ‘오가노이드(organoid, 또는 오르가노이드)’다. 미니 장기란 뜻인 오가노이드는 인체 장기의 구조와 기능을 시뮬레이션하기 때문에 연구원들은 이것을 통해 장기의 발달 과정을 관찰할 수 있다. 연구원들은 바이러스를 이용해 오가노이드의 유전자를 수정하거나 이것을 화학물질에 노출해서 그런 과정을 거치지 않은 기본적인 오가노이드와 비교하며 변화 양상을 연구하기도 한다.

지금까지는 과학자들이 뇌 오가노이드를 연구할 때 세포 몇 개를 살펴보는 수준을 넘어서지 못했다. 뇌 오가노이드의 모양은 둥그런 구형(球形)이지만 뇌의 전기활동을 측정할 전극이 포함된 미세전극 어레이 플레이트(microelectrode array plate)처럼 연구에 사용하는 기존의 도구들은 모두 납작한 모양이기 때문이었다.

하지만 존스홉킨스대학 연구팀이 이번에 개발한 새로운 마이크로캡(microcap)은 모자처럼 뇌 오가노이드를 감쌀 수 있어서 오가노이드의 전체 표면을 3차원으로 기록할 수 있다. 이런 식으로 확보한 이전보다 상세한 정보를 통해 과학자들은 뇌의 작용에 관한 이해를 높일 수 있을 것으로 기대된다. 이 장치를 사용하면 약물 검사 중에 뉴런이 어떻게 소통하는지 관찰할 수도 있다.