
▲ 출처: 픽사베이
세상에는 선천적으로나 후천적으로 고칠 수 없는 병들이 존재한다. 이를 불치병이라 하며 대표적으로는 마비 환자들이 있다. 마비는 신경계에 문제가 생겨서 몸의 일부 또는 전체를 제대로 움직일 수 없게 되는 상태로 원인은 다양하다. 이에 따라 증상의 범위와 심각성도 달라지며 전신 마비, 부분 마비, 반신 마비 등이 있다. 보통 사고나 외상으로 인한 척수 손상, 뇌의 운동 담당 부분 손상, 약물이나 독성 물질, 유전적 요인 등이 원인이다. 이처럼 환자들은 몸을 마음대로 움직일 수 없어 일상생활을 영위하기 어려운 상황에 부닥쳐 있다. 하지만 기술이 발전돼 마비 환자들에게도 자신이 생각한 대로 몸을 움직일 수 있는 BCI 기술이 나왔다.
BCI 기술은 ‘뇌-컴퓨터 인터페이스’란 뜻으로 뇌와 컴퓨터를 연결하여 신호를 전달하는 인터페이스이다. 즉, 뇌에서 발생하는 전기적 신호를 감지한 후 외부 장치나 기계에 전달함으로써 뇌로 생각한 것을 외부에서 실현할 수 있도록 돕는 것이다. BCI 기술은 침습형과 비침습형으로 나뉜다. 비침습형 BCI는 피부를 관통하거나 절개하지 않고 뇌파를 읽는 기계를 장착하여 외부에서 간접적으로 신호를 측정하는 방식이다. 현재 연구용 장비나 간단한 게임 도구 등으로 활용되고 있다. 침습형 BCI는 두피를 뚫고 직접 뇌 안에 전극을 삽입하여 신호를 측정한다. 이는 신체 마비 환자 재활이나 신경 질환 치료와 같은 의료적 목적으로 연구하는 중이다.
일론머스크가 이끄는 BCI 스타트업 뉴럴링크는 영국에서 처음으로 BCI 임플란트 이식 수술에 성공해 BCI 칩을 이식한 실험 결과를 담은 논문을 처음으로 학술지에 게재한다. 하지만 BCI는 이번에 처음 언급되는 것은 아니다. 1998년 미국 신경과학자인 필립케네디가 뇌에 미세전극을 심어 인간의 생각으로 컴퓨터 커서를 움직이는 데 성공했고, 2004년에는 존 도너휴 교수가 브레인게이트 칩을 개발해 마비 환자가 이메일을 보내고 로봇팔을 작동하게 만드는 실험이 있었다. 일론 머스크가 설립한 뉴럴링크는 2021년에 이미 원숭이 뇌에 칩을 이식해 원숭이가 몸을 움직이지 않고도 생각만으로 탁구 게임을 하는 모습을 시연한 적이 있다.
BCI 기술은 생각하는 대로 움직일 수 있다. 움직일 수 없거나 말하지 못했던 환자도 생각만으로 로봇 팔을 움직이거나 컴퓨터 화면을 이용해 가족과 소통하게 된다. 하지만 뇌 데이터 해킹이나 유출을 당할 수 있는 윤리적인 문제가 있다. 또한, 확실히 안정성이 보장되지는 않았다. 이는 앞으로 전문가들이 풀어나가야 할 숙제이다. 그럼에도 BCI 기술은 분명히 많은 불치병 환자에게 새로운 희망을 줄 가능성을 가지고 있다. 그뿐만 아니라 일반 사람들에게도 더 색다른 학습이나 게임 등의 경험을 제공할 수 있을 것이다. 점차 정교해질 BCI 기술이 긍정적으로 활용되길 바란다.
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정희진기자(heejin2703@naver.com)
