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차세대 뇌-컴퓨터 인터페이스 시스템

과학자들이 공동 연구한 새로운 BCI 시스템은 독립적인 무선 마이크로 스케일 신경 센서의 조정된 네트워크를 사용하여 두뇌 활동을 기록하고 자극한다. “뉴로그레인(neurograins)” 센서는 뉴런을 발화해 생성된 전기 펄스를 독립적으로 기록하고 신호를 조정하고 처리하는 중앙 허브에 무선으로 신호를 보낸다.

발표된 연구에서 과학자들은 설치류의 신경 활동을 기록하기 위해 거의 50개의 자율 신경 입자를 사용하는 것을 시연했다. 연구 결과는 향후 세부 사항까지 뇌 신호를 기록, 뇌 작동에 대한 새로운 통찰력과 뇌 또는 척추 부상을 입은 사람들을 위한 새로운 치료법을 제시할 수 있다고 설명한다.

Brown’s Carney Institute for Brain Science와 제휴한 Nurmikko는 도전 과제는 두 가지였다. 첫 번째 과제는 신경 신호를 감지, 증폭하고 작은 실리콘 뉴로그레인 칩으로 전송하는 것과 관련된 복잡한 전자 장치를 축소하는 것이고, 두 번째 과제는 이러한 작은 칩에서 신호를 수신하는 본체-외부 통신 허브를 개발하는 것이다.

팀은 또한 뇌를 자극하고 뇌를 기록하는 장치의 능력을 테스트했다. 자극은 신경 활동을 활성화할 수 있는 작은 전기 펄스로 이루어진다. 팀은 수천 개의 뉴로그레인까지 확장할 수 있는 계획을 구상하고 있다.

기사 요약: 변현주

BCI는 뇌와 컴퓨터를 연결하여 양방향 정보 전달이 가능하다. 기사에서는 뇌나 척추에 부상을 입은 사람들에게 도움이 될 장치라고 하는데, 인간의 지적 수준 향상을 목적으로도 많이 쓰일 것 같다. BCI에 대한 정보를 찾다가 무선 BCI를 인간에게 최초로 시연 성공했다는 기사를 발견했다. 동물에게만 실험이 이루어지고 있다고 생각했는데 인간에게 적용한 사례여서 놀라웠다.

이 기사를 보고 “뉴럴링크”가 떠올랐다. 인간의 뇌와 컴퓨터를 연결하는 것이 뇌나 척추에 상처를 입어 신경에 이상이 있는 사람들에게는 굉장히 기적 같은 기술이 될 수 있을 것 같다. 하지만 아직은 뇌와 컴퓨터를 연결하는 것에 대해 무섭고 거부감이 든다. 훗날에는 정말 뇌와 컴퓨터가 연결된 생활을 할까?

뇌와 컴퓨터가 연결되는 것이 어떤 결과를 불러올지 감이 잘 오지 않는다. 하지만 기사에서 언급한 것처럼 뇌와 척추에 부상을 입은 사람들에게 도움을 줄 수 있다면 좋을 것 같다. 과거에는 뇌를 다치면 방법이 없었는데 이러한 기술들이 세상이 발전했음을 알게 해주는 것 같다. 그런데 이러한 기술들이 발전하면 컴퓨터가 뇌의 신호를 기록하는 것을 넘어서 뇌를 조정할 수 있는 시대가 올까 궁금하다.

뇌와 컴퓨터를 연결한다고 하니 무섭다. 왠지 영화에만 나올 법한 이야기다. 그래서 현실에서 실현될 수 있다고 하니 놀랍기도 하면서 두렵다. 현영이의 말처럼 뇌를 조정하는 시대가 올 것 같아 막연한 두려움이 생긴다. 그래도 이 기술로 뇌에 문제가 생긴 사람들에게 도움을 주고 한계를 줄여준 것 같아서 긍정적으로도 받아들여진다.

뇌와 척추는 한 번 다치면 정말 치명적인 부상을 입을 수 있는 곳이다. 하지만 뇌 신호를 기록하는 등 새로운 기술을 통해 치료법을 제시할 수 있다면 의학 분야에 있어서 정말 큰 도움이 될 것 같고 많은 불치병들을 해결하게 될 수도 있을 것 같다.

특이점 이후 BCI를 하게 되면 거의 접신에 가까운 효과를 볼 수 있을 것 같아요. 기억의 삽입이나 삭제도 자유로워질 것이고……. 신기한 것은 전기적 신호 전달이 뇌의 활동인데, 감정부분의 전달은 왜 보이지도 않는 마음을 아프게 할까요? 심장이 아프다고도 하는데 결국 뇌의 독립활동인거고, 감정도 이성도 뇌에서 전부 전기적 신호로 결정되는 거라면 이성과 감정을 나누는 자체가 의미 없는 일 같기도 하네요. 이성은 차가운 머리로, 감정은 뜨거운 심장에 비유를 잘 하는데 “그냥 모두 뇌의 전기 자극입니다” 라니 뭔가 부족한 듯 하네요^^

뇌손상으로 뇌세포가 죽어 기능장애를 겪는 환자에게 큰 도움이 되겠군요. 병원에서 교통사고로 척추가 손상되어 입원해있던 20살 여성을 본적이 있는데요, 20살 젊은 나이인데도 배변배뇨도 부모님의 간호를 받아야만하고, 걷지도 못하고 평생 누워서 생활을 해야 해서 힘들어하던 모습이 기억나네요. 그런 분들에게 정말 꼭 필요한 기술이란 생각이 듭니다, 빨리 적용될 수 있도록 기술이 안정적으로 발전하기를 간절히 바랍니다. 이전에는 수술, 약물, 자연치료 등을 치료법으로 생각했는데 그것으로 해결되지 않는 부분을 디지털 기술이 도와줄 수 있다니 다행이라는 생각이 듭니다.