[바이오타임즈] 환자의 뇌에 컴퓨터 칩을 이식한 두 번째 사례가 나왔다. 

미국 <블룸버그(Bloomberg)>는 4일(현지 시각) 뉴럴링크(Neuralink)가 환자의 뇌에 자사가 개발한 컴퓨터 칩 ‘텔레파시’(Telepathy)를 이식하는데 두 번째로 성공했다고 전했다. 

뉴럴링크는 테슬라 최고경영자(CEO) 일론 머스크(Elon Musk)가 2016년에 설립한 뇌신경과학 스타트업이다. 뇌에 작은 전극을 이식하는 기술을 개발했다. 

보도에 따르면 일론 머스크는 뉴럴링크 임원 3명과 함께 컴퓨터 과학자 렉스 프리더먼(Lex Fridman)이 진행하는 팟캐스트(Podcast)에 출연해 “징크스를 만들고 싶진 않지만, 두 번째 이식 수술은 매우 잘 된 것 같다”며 “전극과 신호도 많고 무리 없이 작동 중”이라고 밝혔다. 

머스크는 두 번째 환자 역시 첫 번째 환자와 비슷하게 척수 손상을 입었다고 소개했다. 지금의 뉴럴링크 기기는 1,024개의 전극을 사용한다. 두 번째 환자의 뇌에서는 이중 400개가량이 작동 중이라는 게 머스크의 설명이다. 다만, 머스크는 해당 수술이 언제 진행됐는지 등 환자 정보를 비롯한 구체적인 내용은 공개하지 않았다. 

머스크는 “두 번째 환자에 이어 새 이식 대상자를 찾는 중”이라며 “올해 말까지 앞선 두 명을 포함해 총 10명의 환자를 이식 수술할 예정”이라고 말했다. 

◇전신마비 환자에 ‘텔레파시’ 첫 이식∙∙∙생각만 해도 노트북 제어 

뉴럴링크는 지난 1월 전신마비 환자 놀런드 아르보(Noland Arbaugh)의 뇌에 칩을 이식하는 첫 번째 임상시험을 진행하며 화제를 모았다. 

앞서 뉴럴링크는 뇌와 컴퓨터를 연결하는 기술을 개발해 마비나 실명 등의 사람의 이동성과 시력 회복에 도움을 주고자 했다. 해당 기술은 지난해 5월 미국 식품의약국(FDA)으로부터 인간을 대상으로 한 임상시험을 승인받았다. 같은 해 8월에는 시리즈D 모금 라운드에서 2억 8,000만 달러(약 3,707억 원) 규모의 투자를 유치하기도 했다. 

뇌에 칩을 이식한 첫 환자인 아르보는 지난 2016년 다이빙 사고로 척추분리증(척추의 한 부분이 정상적인 위치에서 벗어난 상태, Dislocated Spine) 진단을 받았다. 이후 곧장 수술에 들어갔지만, 결국 본인이 원하는 대로 움직일 수 없는 전신마비 환자가 됐다. 칩 이식을 받기 전까지 그는 스스로 비디오 게임을 할 수 있게 되는 등 본인이 원하는 삶의 개선점에 대해 자주 언급한 것으로 알려졌다. 

뉴럴링크는 아르보의 뇌에 ‘텔레파시’를 이식했다. 동전만 한 크기의 텔레파시를 두개골에 이식해 미세한 실 모양의 전극으로 신경세포와 전기 신호를 주고받으며 휴대전화나 컴퓨터를 작동한다. 

<블룸버그>는 아르보에게 이식된 칩이 아르보가 스스로 움직이는 데 도움을 주진 않는다고 강조했다. 하지만 명령어를 생각하는 것만으로도 노트북을 제어해 신체적 한계를 극복하는 것만큼은 도움될 것으로 예상했다. 실제로 그는 본인의 아이패드(iPad)에 키를 입력하는 대신 웹 브라우저에서 지인과 의사소통 중이다. 지난 3월에는 아르보가 생각만으로 온라인 체스 게임을 즐기는 장면이 엑스(X, 舊)를 통해 생중계됐다. 

머스크는 두 번째 칩 이식으로 전신마비 환자의 팔∙다리 기능을 회복하기 위한 뉴럴링크의 노력이 한 단계 진전했다고 자평했다. 

◇‘뇌-컴퓨터 인터페이스’ 연구 활발∙∙∙개발 사례는? 

한편 ‘뇌-컴퓨터 인터페이스’의 연구가 활발해지고 있다. ‘뇌-컴퓨터 인터페이스’(BCI)는 사람의 두뇌와 컴퓨터를 직접 연결해 뇌파로 컴퓨터를 제어하는 인터페이스 기술이다. 지난 2019년 미국 매가추세츠공대(MIT)와 세계경제포럼(WEF)에서 10대 유망기술로 선정된 바 있다. 

BCI에서 주목할 점은 뇌의 활동을 분석해 사람 또는 동물의 의도를 예측하고 이를 로봇이나 컴퓨터 조종에 응용할 수 있다는 것이다. BCI 구현은 주로 뇌파 자극을 인식하는 장치를 통해 뇌파를 받아들인 후 신호화 과정(Signal Processing)을 거쳐 뇌파를 분석, 입∙출력 장치에 명령을 내린다. 

아르보처럼 신체가 불편하거나 뇌 기능이 저하된 사람의 의사소통을 도울 수 있다는 점에서 더 많은 연구가 필요한 데다 해결해야 할 기술적∙윤리적 문제도 존재한다. 하지만 미국과 중국을 중심으로 BCI와 관련된 연구는 꾸준히 이어지는 상황이다. 

미국에서는 뉴럴링크를 비롯해 스타트업을 중심으로 BCI 분야 연구가 활발하다. 뉴럴링크보다 먼저 BCI 기술 개발에 돌입한 싱크론(Synchron)은 2021년 임상시험에 대한 FDA를 승인을 획득하며 루게릭병 환자를 대상으로 한 임상시험에 돌입했다. 이식된 환자는 눈을 움직이거나 생각만으로도 메시징 앱을 사용하거나 온라인 검색을 할 수 있게 됐다. 12월에는 62세 호주 남성이 이 기술을 사용해 SNS로 메시지를 보내는 데 성공했다. 

중국에서는 비침습적 방식의 BCI가 개발됐다. 중국 과학자가 연구개발한 BCI ‘스파이럴E’(SpiralE)는 유연한 소재와 독특한 나선형 디자인으로 착용자의 청력을 방해하지 않으면서도 외이도에 삽입할 수 있도록 설계됐다. 

이밖에도 중국 칭화대(Tsinghua University)는 지난해 10월 BCI 재활기기 ‘네오’(NEO)를 환자의 뇌에 성공적으로 이식했다고 알렸다. 

[바이오타임즈=염현주 기자] yhj@biotimes.co.kr

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