韓国科学技術研究院（KIST）脳科学研究所の責任研究員であるイ・チャンヒョク研究チームが、神経細胞の電気信号と光信号を同時に測定するブレイン・コンピューター・インターフェース（BCI）半導体チップを開発したと5日明らかにした。研究成果は国際学術誌「アドバンスト・サイエンス」に6月に掲載された。
従来のBCIは、神経信号が発生した時点は把握できるが、どの種類の細胞から出た信号かを区別するには限界があった。パーキンソン病や認知症、てんかんなどの脳疾患を精密に診断・治療するには、細胞の活動時点と種類を併せて確認する技術が必要である。
研究チームは、電気信号を測定する電極と細胞別反応を確認する光センサーを1枚の半導体チップに集積した。髪の毛の太さのシリコンプローブ13本に電極416個と光感知画素832個を配置し、神経細胞がいつ、どこで反応したのかを同時に解析できるようにした。
チップは汎用CMOS（相補型金属酸化膜半導体）プロセスと3次元（3D）プリンティング基盤の後工程を組み合わせて製作した。研究チームは、この方式により性能を維持しつつ製作コストを従来の研究用プロセスの100分の1水準に引き下げたと説明した。国内の半導体ファウンドリーとファブレスのインフラを活用した後続開発の可能性も示した。
生体のマウスの脳3部位にチップを移植した結果、麻酔の深さに応じた脳波の変化と視覚刺激に反応する神経細胞の活動を併せて測定できた。移植1週間後にも明確な炎症や運動機能の異常は観察されなかった。
研究チームは、当該技術が特定の神経細胞の位置と活動時点を区別する必要がある脳疾患研究に活用できるとみている。特定の細胞を選択的に刺激する電子薬やブレイン・AI（人工知能）インターフェースの開発への適用可能性も検討する計画である。
イ研究員は「今回の研究で光半導体BCIという新たな分野を提示し、世界水準の韓国半導体産業の強みをBCI産業に結びつける土台を整えた」と述べた。
参考資料
Advanced Science（2026）、DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202524260