
[Who] 누가 뇌 속에 컴퓨터 칩을 심었나
▶ 유튜브 채널 구독하기- 1998년, 유리 원뿔 전극으로 첫 커서 제어
- 2004년, 바늘 96개 칩으로 이메일을 연 청년
- 2014년, 자기 뇌에 칩을 심은 신경과 의사
- 2024년, 로봇이 실을 꿰맨 무선 칩
손가락 하나 못 움직이는 사람이 화면 속 글자를 골랐다. 그 뒤에는 서로 다른 세 부류의 개척자가 있었다.
감금된 생각에 출구를 낸 유리 원뿔
필립 케네디는 미국 애틀랜타의 신경과 의사였다. 그가 만난 환자들은 의식은 또렷했지만 눈꺼풀 말고는 움직일 수 없었다.
그는 신경영양 전극을 고안했다. 길이 1~2밀리미터 유리 원뿔에 금선 몇 가닥을 붙인 장치다.
원뿔 안에는 신경 성장을 돕는 물질을 채웠다. 뇌세포 가지가 안으로 자라 들어가 전극을 붙잡는 방식이다.
1996년 FDA가 중증 마비 환자 시험을 허가했다. 같은 해 신경외과 의사 로이 바카이가 첫 이식을 집도했다.
1998년 이식을 받은 조니 레이는 뇌간 뇌졸중 환자였다. 그는 몇 갈래 신호로 커서를 움직여 글자를 골랐다.
느리고 서툴렀다. 그래도 갇힌 생각이 처음으로 화면 밖으로 나온 순간이었다.
칩을 심은 손은 의사의 것이었지만, 칩을 받아들인 용기는 환자의 것이었다.
바늘 100개, 유타 어레이
더 많은 뉴런을 들으려면 전극이 많아야 했다. 유타 대학 리처드 노먼의 유타 어레이는 손톱보다 작은 실리콘 판에 바늘 100개를 세웠다.
매튜 네이글은 2001년 친구를 돕다 흉기에 찔려 척수가 끊겼다. 목 아래를 전혀 움직일 수 없었다.
2004년 6월 22일, 그의 운동 피질 위에 전극 96개짜리 칩이 올라갔다. 시스템 이름은 브레인게이트였다.
그는 생각만으로 이메일을 열고 채널을 바꿨다. 로봇 의수를 쥐었다 펴기도 했다. 결과는 2006년 네이처에 실렸다.
칩은 시험 규정에 따라 약 1년 뒤 제거됐다. 그는 2007년, 스물일곱 살에 패혈증으로 세상을 떠났다.
| 연도 | 인물 | 장치 |
|---|---|---|
| 1998 | 조니 레이 | 유리 원뿔 전극 |
| 2004 | 매튜 네이글 | 유타 어레이 |
| 2014 | 필립 케네디 | 자가 이식 전극 |
| 2024 | 놀런드 아보 | 무선 칩 |
자기 머리를 연 과학자
연구비가 끊기고 승인도 막히자 케네디는 극단적인 길을 택했다. 2014년 중미 벨리즈로 가서 자기 뇌에 전극을 심은 것이다.
수술 뒤 그는 한동안 말을 잃었다. 몸 한쪽이 일시적으로 약해지기도 했다.
회복한 뒤 그는 몇 달간 자기 말소리에 맞춰 신경 신호를 기록했다. 장치는 감염 위험 때문에 결국 제거됐다.
이 일은 연구 윤리 논쟁을 남겼다. 동시에 이 기술이 얼마나 절실했는지도 보여 줬다.
로봇이 꿰맨 실, 뉴럴링크
2024년 1월, 뉴럴링크가 첫 인간 이식을 했다. 수술 로봇이 머리카락보다 가는 실을 뇌에 꿰매듯 넣었다. 칩은 두개골 안에 묻히는 무선 방식이다.
첫 참가자 놀런드 아보는 사지마비 환자였다. 그는 생각만으로 체스와 비디오 게임을 했다.
몇 주 뒤 일부 실이 밀려나 성능이 떨어졌다. 회사는 소프트웨어 조정으로 성능을 회복했다고 밝혔다.
회사는 참가자가 21명이라고 발표했다. 다만 이는 회사 발표이며 독립적인 장기 검증은 진행 중이다.
| 방식 | 장점 | 약점 |
|---|---|---|
| 유리 원뿔 | 장기 안정 | 채널 적음 |
| 유타 어레이 | 고해상도 | 유선 연결 |
| 뉴럴링크 실 | 무선 다채널 | 실 이탈 사례 |
영상에서 못다 한 이야기
정답은 한 명이 아니다. 전극을 깎은 의사와 바늘을 세운 공학자, 로봇을 만든 회사가 함께 있었다.
무엇보다 위험을 먼저 받아들인 환자들이 있었다. 그들은 실험 대상이 아니라 공동 개척자였다.
1998 커서 한 칸
뉴럴링크 참가자 21명
- 출발점은 마비 환자의 소통이다
- 전극 수보다 오래 버티는 신호가 핵심이다
- 장기 안전성은 아직 검증 중이다
- 업계 전망과 실제 성과는 구분해야 한다
학계에서는 무선화보다 장기 신호 유지가 더 큰 과제라는 견해가 많다. 앞으로의 속도는 이 문제를 얼마나 빨리 푸느냐에 달렸다.
▶ 유튜브 채널 구독하기면책: 이 글은 정보 제공용이며 의료 조언이 아닙니다. 치료 결정은 전문의 및 가족과 상담하세요. 기업 수치는 회사 발표 기준이며 전망은 예측입니다.
출처: Nature 442, 164–171(2006) / Wikipedia, Neurotrophic electrode / Neuralink, Two Years of Telepathy