뇌 속의 작은 칩으로 신경계 치료와 인지능력 향상까지 할 수 있는 뉴럴링크(Neuralink)

뉴럴링크 홈페이지

Neuralink — Pioneering Brain Computer Interfaces

 

인간의 뇌에 칩을 심는 것은 영화에서나 보던 일이었지만 2023년 뉴럴링크(Neuralink)는 처음으로 미국 식품의약국(FDA)으로부터 승인을 받았고 지난 1월에 환자의 뇌에 성공적으로 칩을 이식했습니다. 그 후 6개월 만에 두 번째 환자에게 성공적으로 칩을 이식하였다고 "Lex Fridman" 팟캐스트에서 일론 머스크가 직접 말했습니다.

뉴럴링크 로고 (자료:nation.lk)

뉴럴링크(Neuralink)

- 뉴럴링크는 일론 머스크가 2016년에 설립한 뇌-컴퓨터 인터페이스(BMI) 기술 개발 회사이며 이 회사의 핵심 기술은 "Link"라는 작은 칩인데 이 칩을 특수한 로봇 시스템을 통해 정밀하게 뇌에 이식하여 수많은 얇은 전극을 통해 뇌의 신호를 읽고 무선으로 외부 장치에 전송하는 것입니다.

- 많은 사람들이 뇌에 칩을 이식하면 마음대로 인간을 조종할 수 있는 것이 아니냐는 의심과 오해를 할 수 있지만 뉴럴링크의 목표는 신경계 손상, 뇌질환, 척수 손상 등으로 움직이지 못하는 환자를 치료하고 인간의 인지 능력을 향상하는 것입니다.

- 이 기술은 사람들이 마음만으로 여러 일을 할 수 있게 하여 텔레파시로 의사소통하거나 비디오 게임을 플레이하는 것까지 가능하게 하는 것을 목표로 하고 있습니다.

- 본사는 캘리포니아 프리몬트에 있으며 CEO는 자레드 버챌(Jared Birchall)입니다.

뉴럴링크 BMI 기술 (자료:psypost.org)

두 번째 성공적인 시술

- 일론 머스크는 8시간이 넘는 Lex Fridman 팟캐스트에서 두 번째 환자의 뇌에 이식된 400개의 전극을 이식하였고 이 전극이 잘 작동 중이라고 말했습니다.

- 이 실은 총 1,000개 이상의 전극을 포함하고 있으며 일론 머스크는 "우리는 뉴럴링크 임플란트를 가진 사람이 반응 시간이 더 빨라서 프로 게이머를 능가할 수 있을 것이라고 자신합니다,"라고 말했습니다.

- 뉴럴링크 기술의 핵심은 "Link"라는 작은 이식형 칩으로 수많은 작은 유연한 전극 실로 구성되어 있으며 이 실은 머리카락보다 얇고 특수한 로봇 시스템을 통해 정밀하게 이식됩니다.

- 이 칩은 뇌 활동을 캡처하고 이를 무선으로 컴퓨터와 같은 외부 장치로 전송하여 컴퓨터 커서를 움직이거나 마우스를 클릭하는 등의 동작을 할 수 있게 합니다.

- 뉴럴링크 장치의 목표는 궁극적으로 손상된 뉴런을 복구하고 마비와 같은 문제를 가진 사람들이 몸을 움직이지 않고 원하는 것을 할 수 있도록 돕는 것입니다.

- 로봇 수술 : 전극 실로 구성된 칩은 인간의 손으로 이식하기에는 너무 작기 때문에 로봇으로 진행됩니다. 로봇은 뇌의 혈관을 방해하지 않고 이식할 수 있어 손상과 염증의 위험을 줄여주며 약 25분이 소요됩니다.

뉴럴링크 칩 인플란트 (자료:NPR)

뉴럴링크 인플란트 칩 (자료:turbosquid.com)

주요 목표와 비전

- 뉴럴링크는 뇌와 컴퓨터를 연결하는 혁신적인 미래 기술을 통해 인간의 인지 능력을 향상시키고 다양한 의학적 문제를 해결하는 것을 목표로 하고 있습니다.

- 의학적 응용: 신경계 손상, 뇌질환, 척수 손상 등을 가진 환자들에게 도움을 주어 마비된 환자들이 다시 움직일 수 있게 하거나 기억 상실 등의 뇌질환을 치료하는 것을 목표로 합니다.

- 인지 능력 향상: 인간의 뇌와 컴퓨터를 연결함으로써 사람들이 텔레파시로 의사소통하거나 생각만으로 컴퓨터를 조작할 수 있도록 인간의 인지 능력을 극대화하는 것입니다.

기술 개요

Link 칩은 뇌에 이식되어 신경 신호를 읽고 전송하는 역할을 하는 뉴럴링크의 핵심 기술입니다.

- 칩에는 머리카락보다 얇은 수많은 유연한 전극 실이 포함되어 있으며 이 실은 뇌의 특정 뉴런과 연결되어 신경 신호를 읽습니다.

- 칩은 뇌에서 수집한 신경 신호를 디지털 신호로 변환하여 무선으로 컴퓨터나 스마트폰과 같은 외부 장치로 전송되고 실시간으로 분석되어 상호작용 할 수 있습니다.

로봇 수술 시스템

전극 실을 뇌에 이식하는 과정은 매우 정밀해서 사람이 아닌 특수한 로봇으로 수술하는 시스템입니다.

- 로봇은 손으로는 불가능한 수준의 정확성을 가지고 있기 때문에 매우 정밀하게 전극 실을 뇌의 특정 위치에 이식할 수 있습니다.

- 로봇 수술 시스템은 뇌의 혈관을 방해하지 않고 전극 실을 이식하여 뇌의 손상과 염증을 최소화할 수 있습니다.

- 수술 시간은 약 25분 정도 걸리기 때문에 기존의 뇌 수술 방법에 비해 훨씬 빠릅니다.

임상 시험과 규제 승인

- 뉴럴링크는 2023년 5월 미국 식품의약국(FDA)으로 부터 인간 임상 시험에 대한 첫 임상 시험 승인을 받았습니다.

- 그 후 수천 명의 잠재적 환자가 자원했으며 뉴럴링크는 올해 안에 8명의 환자에게 뇌 임플란트를 시술할 계획입니다.

- 첫 환자는 뇌 칩 이식 후 생각만으로 컴퓨터를 조작할 수 있고 온라인 체스 게임을 하는 등의 활동을 할 수 있으며 칩 이식 덕분에 독립성을 어느 정도 회복하였고 간병인에 대한 의존도가 줄어들었다고 합니다.

미래 계획과 투자

- 뉴럴링크는 시술 후 일부 전극의 신호 문제를 해결하기 위해 전극을 좀 더 깊게 심고 전극 수를 두 배로 늘리며 알고리즘을 조정하는 등의 미래 계획을 세우고 있습니다.

- 2024년 현재까지 뉴럴링크는 6억 달러 이상의 투자금을 유치했으며 이 자금은 뉴럴링크의 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술 개발과 임상 시험, 연구 및 개발(R&D) 등을 지원하는 데 사용되고 있습니다.

윤리적 고려 사항

- 뉴럴링크의 기술은 인지 능력 개선과 의료혁신의 많은 가능성을 가지고 있지만 인간의 뇌에 칩을 심어 조정한다는 점에서 윤리적 문제도 함께 고려해야 합니다.

- 뉴럴링크는 인간 임상 시험 전에 많은 동물, 특히 원숭이와 쥐를 대상으로 실험을 진행했는데 이러한 실험에서 일부 동물들이 심각한 건강 문제를 겪었고, 결국 안락사되었습니다. 이에 대해 동물 권리 단체와 일부 과학자들은 뉴럴링크가 동물에게 불필요한 고통을 주고 있다는 비판을 제기했습니다.

- 뇌 칩을 통해 수집되는 개인의 뇌 신호와 데이터는 매우 민감한 정보입니다. 이러한 정보가 해킹되거나 부적절하게 사용될 위험이 있으며, 이는 개인의 사생활 침해와 관련된 심각한 윤리적 문제를 야기할 수 있어서 개인의 정보보호와 보안에 대한 논란이 있습니다.

- 최첨단 기술이 악의적인 목적으로 남용되어 사람들의 행동이나 생각을 강제로 조작하거나 통제하는 데 사용될 수 있는 가능성에 대한 우려가 있습니다.

- 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술이 상용화될 경우 경제적으로 부유한 사람들만 접근할 수 있게 되어 사회적 불평등이 심화되어 사회적으로 빈부의 큰 격차를 가져올 수 있습니다.

- 뇌와 컴퓨터가 직접 연결됨으로써 기계가 인간의 본성을 바꾸고 정체성 혼란을 가져오거나 인간의 사고 과정과 자유 의지를 침해할 수 있다는 철학적, 윤리적 우려가 있습니다.