머스크의 뉴럴링크 뇌 칩, 과학자들이 생각하는 최초의 인간 임상시험 실시

일론 머스크가 설립한 뉴럴링크가 오랫동안 기다려온 임상시험을 시작했다. [사진=CFOTO/Future Publishing via Getty]

일부 연구자들은 사람들이 생각만으로 기기를 제어할 수 있도록 하는 것을 목표로 하는 임플란트 실험을 둘러싼 투명성 부족에 대해 우려하고 있는 것으로 나타났다.

지난달 29일 머스크가 올린 트윗에 따르면, 기업가 일론 머스크가 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI: Brain-Computer Interface))에 혁명을 일으키고자 그의 회사 뉴럴링크(Neuralink)가 처음으로 '뇌 읽기(brain-reading)' 장치를 사람에게 이식했다고 알리면서 세상 사람의 이목을 집중시켰다.

BCI는 뇌 활동을 기록하고 해독하여 중증 마비 환자가 생각만으로 컴퓨터, 로봇 팔, 휠체어 또는 기타 장치를 제어할 수 있도록 하는 것을 목표로 한다. 뉴럴링크의 장치 외에도 다른 장치들이 개발 중이며 일부는 이미 사람을 대상으로 테스트됐다.

신경공학 연구자들은 뉴럴링크의 인체 실험에 대해 조심스럽게 기대감을 드러내고 있다. 네덜란드 위트레흐트대 의료센터의 신경과학자이자 국제BCI학회 회장인 마리스카 반스텐셀(Mariska Vansteensel)은 "제가 바라는 것은 이 장치가 안전하다는 것을 입증하는 것이며, 단기적으로는 물론이고 가장 중요한 장기적으로도 뇌 신호를 측정하는 데 효과적이라는 것을 증명하는 것"이라고 말한다.

하지만 자세한 정보가 부족하다는 아쉬움이 남아 있다. 머스크의 트윗 외에 임상시험이 시작되었다고 확인된 바는 없다. 임상시험에 대한 공개 정보의 주요 출처는 임상시험에 참여할 사람들을 초대하는 연구 자료다. 그러나 여기에는 이식이 이루어지는 장소와 임상시험에서 평가할 정확한 결과와 같은 세부 정보가 부족하다고 영국 옥스퍼드대의 신경공학자 팀 데니슨은 말한다.

이 임상시험은 미국 국립보건원에서 관리하는 온라인 저장소인 'ClinicalTrials.gov'에 등록되어 있지 않다. 많은 대학에서는 연구자가 임상시험 참가자를 등록하기 전에 이러한 유형의 공개 저장소에 임상시험과 그 프로토콜을 등록하도록 요구하고 있다. 또한 많은 의학 학술지에서는 임상시험에 자원하는 사람들을 보호하기 위해 고안된 윤리적 원칙에 따라 이러한 등록을 결과 발표의 조건으로 삼고 있다. 캘리포니아 프리몬트에 본사를 둔 뉴럴링크는 이 사이트에 임상시험을 등록하지 않은 이유에 대한 언론사의 논평 요청에도 응답하지 않았다.

여기서는 뉴럴링크의 임플란트가 다른 BCI 기술과 어떻게 비교되는지, 이 임상시험이 BCI와 연구자들의 우려를 어떻게 발전시킬 수 있는지 살펴보려고 한다.

이 칩은 다른 BCI와 어떻게 다른가?
미국 유타주 솔트레이크시티의 '블랙록 뉴로테크(Blackrock Neurotech)'와 마찬가지로 뉴럴링크는 뇌를 관통하는 전극을 필요로 하는 개별 뉴런의 활동을 목표로 삼고 있다. 다른 회사들은 뉴런 집단에서 생성되는 평균 신호를 기록하기 위해 뇌 표면에 부착하는 전극(일부는 쉽게 제거할 수 있음)을 개발하고 있다. 신경과학자들은 정교한 사고 해독을 위해서는 개별 뉴런의 데이터가 필요하다고 오랫동안 주장해 왔다. 그러나 최근의 연구에 따르면 평균화된 신호를 통해 내면의 언어와 같은 복잡한 인지 과정을 해독할 수 있다고 한다. 그리고 뉴욕에 본사를 둔 싱크론(Synchron)사 같은 경우는 저대역폭 표면 BCI가 기본적이지만 신뢰할 수 있는 정보를 제공할 수 있음을 보여주었다.

싱크론 시스템과 마찬가지로 뉴럴링크는 완전 이식형 무선 시스템이다. 이는 개별 뉴런에서 기록하는 BCI로는 최초다. 이전의 시스템은 두개골의 포트를 통해 컴퓨터에 물리적으로 연결해야 했었다. 그런데 이는 감염 위험을 초래하고 실제 사용을 제한했다.

엔지니어가 싱크론에서 생산한 BCI 장치를 장착하고 있다. [사진=William West/AFP via Getty]

이 회사의 연구 책자에 따르면 뉴럴링크 칩에는 64개의 유연한 폴리머 실이 포함되어 있어 뇌 활동을 기록할 수 있는 1,024개의 부위를 제공한다. 이는 인간에게 장기 이식된 유일한 단일 뉴런 기록 시스템인 블랙록 뉴로테크의 BCI보다 훨씬 많은 숫자이다. 일부 사용자는 여러 개의 블랙록 장치를 이식했지만, 뉴럴링크 장치는 뇌-기계 통신의 대역폭을 증가시킬 수 있다. 뉴럴링크는 실의 유연성을 강조하며 이를 뇌에 삽입하는 로봇을 개발 중이라고 밝혔다.

신경공학자 팀 데니슨은 접근 방식의 스펙트럼이 매우 흥미롭다고 말하고 있다. 그는 "이제는 안전성, 신호 품질과 내구성, 사용자 경험 측면에서 어떤 것이 가장 우수한지 확인하는 단계"라며 "우리 모두 환자를 위해 장기적인 관점에서 접근해야 한다"고 말한다.

과학자들은 뉴럴링크의 인간 실험에서 무엇을 배울 수 있을까?
뉴럴링크는 임상시험의 목표에 대한 정보를 거의 공개하지 않았고, 언론사의 인터뷰 요청에도 응하지 않았다. 하지만 전문가들은 현 단계에서는 안전이 가장 중요할 것으로 예상한다. 데니슨은 뇌졸중, 출혈, 혈관 손상 등이 발생하지 않는지, 감염이 발생하지 않는지 등 장치의 즉각적인 영향을 관찰하고 장치를 이식해도 안전한지 확인하기 위해 장기적인 추적 관찰을 해야 한다고 주장한다.

뉴럴링크의 연구 책자에 따르면 지원자들은 5년 동안 추적 관찰된다고 한다. 또한 이 임상시험에서는 지원자가 적어도 매주 두 번씩 이 장치를 사용하여 컴퓨터를 제어하고 경험에 대한 피드백을 제공하면서 장치의 기능을 평가할 것이라고 명시되어 있다.

반스텐셀은 기존 장치에서 흔히 볼 수 있는 시간이 지남에 따라 감지된 신경 신호의 품질이 저하되는지 여부를 알고 싶어한다. 그녀는 "이식 후에는 전극을 쉽게 교체할 수 없을 것"이라며 "지금부터 한 달 후에 멋진 디코딩 결과를 보여준다면 인상적일 것이지만 장기적인 결과를 보고 싶다"고 말했다.

데니슨 역시 실험실 이외의 환경에서 사용할 수 있는 무선 시스템이 어떻게 작동하는지 알아보고 싶어 한다.

과학자들은 뉴럴링크 BCI에 대해 어떤 우려를 가지고 있나?
이제 인간 대상 임상시험이 시작되었으므로 지원자의 안전과 복지가 시급한 문제다. 이 임상시험은 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받았지만, FDA는 뉴럴링크의 이전 신청을 거부했다. 하지만 일부 연구자들은 이 임상시험이 'ClinicalTrials.gov'에 등록되지 않은 것에 대해 불편한 심기를 드러내고 있다. 데니슨은 "제 생각에는 FDA와 뉴럴링크가 어느 정도 플레이북을 따르고 있는 것 같다"면서도 "하지만 우리는 프로토콜이 없으며, 그래서 우리는 알 수 없다"고 말했다.

투명성은 BCI가 도움을 주고자 하는 사람들에게도 매우 중요하다. 오하이오주 콜럼버스에 위치한 'BCI파이오니어스연합'의 공동 설립자인 이안 버크하트는 다이빙 사고로 목이 부러져 하반신이 마비된 후 7년반 동안 뇌에 블랙록 어레이를 이식한 채로 지냈다. 그는 뉴럴링크가 이룰 수 있는 성과에 대해 기대가 적지 않다. 하지만 그는 "모든 사람이 추측하는 대신 정보를 공개한다면 훨씬 더 나은 결과를 얻을 수 있을 것"이라며 "특히 이러한 기술이 삶을 개선할 수 있기를 간절히 기다리는 환자들을 위해 중요하기 때문"이라고 말했다.

인간중심의 지속가능한 '인더스트리 5.0'의 청색기술이 이를 실현할지 귀추가 주목된다.