뇌 이식 마이크로칩으로 치매를 정복할 수 있을까?
전기차 시대를 열고 민간 우주선 발사에 성공한 엘론 머스크는 2016년 뇌-컴퓨터 인터페이스(BMI: Brain Machine Interface) 개발을 주력으로 하는 스타트업인 뉴럴링크(Neuralink)를 설립했다. 2020년 8월에는 뉴럴링크의 칩 이식 시술을 하고 2개월째 생활하고 있는 돼지 ‘거투르드’와 칩 이식 시술을 자동으로 할 수 있는 임플란트 로봇 ‘브이투(V2)’(사진 1)를 공개하고, 돼지가 운동을 할 때 전달되는 뇌 활동 신호를 실시간으로 수집하고 기록하는 장면을 시연(사진 4)하여 화제가 되었다.
뇌 임플란트는 뉴럴링크 외에도 다양한 연구자들이 시도해왔다. 사고로 인해 신체 마비를 겪은 사람이 전극과 컴퓨터, 팔을 연결한 후 식사에 성공한 사례도 있지만, 칩을 뇌에 이식하는 수술이 큰 장벽으로 존재한다. 뉴럴링크는 수술을 간단하게 하기 위해 전극과 전선을 아주 작게 만들었다. 그런데 이 작은 전극을 사람이 심을 수는 없어 임플란트용 로봇도 만들었다. 로봇은 인공지능(AI)으로 뇌를 스캔한 후 혈관을 건드리지 않고도 상당수의 전극을 심고 대뇌의 신호를 파악할 수 있도록 한다. 전극 하나는 약 1만개 정도의 뉴런을 담당할 수 있다고 한다. 뉴럴링크는 칩 이식 시술이 라식수술 정도로 간단하며 후유증도 없다고 주장하고 있다.
뉴럴링크의 뇌 이식 칩인 링크(The Link)(사진 2, 3)는 뇌 신호를 가져오고 블루투스를 이용하여 기기(스마트폰 혹은 PC)로 전송하는 역할을 한다. 기기는 이 신호를 파악해 뇌가 어떠한 운동을 하려고 하는지를 파악한다. 실제로 돼지 한 마리에 전극과 링크를 심어 돼지의 운동을 파악하는 데 성공했다. ‘도로시’와 ‘거트루드’는 각각 링크를 심은 돼지로, ‘도로시’는 링크를 심었다 제거했는데 일반 돼지와 다름없이 살고 있고, ‘거트루드’는 링크를 심은 지 두 달째 되는 돼지라고 머스크는 소개했다. ‘거트루드’ 역시 일반 돼지와 동일하게 행복한 모습을 보여줬으나, 이 돼지를 보여준 시간은 아주 짧았고 후유증 등을 파악하기엔 전극을 심은 시간도 길지 않으므로 외모의 행복함에서 오는 것을 아직 완전히 믿을 수는 없다. 돼지에게는 1000개 정도의 채널을 테스트하고 있다고 한다.
미국의 한 통계에 따르면, 대부분의 정신질환 혹은 신경질환에 대해 아직은 두개골을 열고 칩을 삽입하는 형태의 치료법에 참여하겠다는 사람은 많지 않았다. 하지만 ‘만약 부모님 혹은 당신이 치매에 걸렸는데, 약으로 치료가 불가능하다면 두개골을 열고 칩을 삽입하겠느냐’는 질문엔 40%가 넘는 사람들이 그렇게 하겠다고 대답했다고 한다. 애초 머스크는 2020년까지 인간의 뇌에도 칩을 심겠다고 공언한 바 있다. 하지만 지금까지 쥐와 원숭이 뇌에 1500개의 전극을 심었을 뿐 아직 인간을 대상으로 한 칩 이식은 시도하지 않았다. 뉴럴링크의 칩이 사람 뇌 속에서도 제대로 작동한다면 시각이나 청각, 촉각 등 감각이 마비된 환자들이 다시 감각을 찾고, 치매 환자들이 기억을 찾는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 관련 기술은 계속적으로 업그레이드되고 있으나, 브레인 칩이 실제로 사람에게 이식되기까지는 아직 시일이 걸릴 것으로 보인다. (자료인용 : 특허청)
