우주에서 가장 복잡한 물체, 뇌 해독하고 마음 읽으려는 과학자들의 탐구 ③

복잡하고 수수께끼 같은 뇌를 해독하고 사람의 마음을 읽으려는 과학자들의 탐구 내용이 영국의 인터넷 국제정보지 '더 컨버세이션(THE CONVERSATION)' 7일자에 실려 주목받고 있다. 자연 속 생물에서 영감을 얻고 모방하는 혁신적 청색기술에 관심있는 《청색경제뉴스》 애독자를 위한 동 내용을 마지막 3부로 마감한다.

우리는 이미 개인 데이터와 온라인 행동에 대한 기업의 자유로운 접근이 어떤 결과를 초래하는지 보았다. 신경 데이터가 대규모로 수집되고 처리되는 시대는 아직 멀었지만, 기술 발전의 초기 단계에서는 급증하는 윤리적 문제를 고려하는 것이 중요하다.

엄청난 윤리적 함의

의사소통 능력을 상실한다는 것은 자아에 대한 깊은 상처를 입는 것과 같다. 이 능력을 회복하면 환자는 자신의 삶과 세상을 탐색하는 능력을 더 잘 통제할 수 있지만, 기업, 연구자 및 기타 제3자와 같은 다른 주체가 환자의 삶에 대한 불편한 수준의 통찰력이나 통제력을 갖게 될 수도 있다.

게놈(genome)이나 생체 인식과 같은 다른 유형의 내밀한 생물학적 데이터조차도 신경 데이터만큼 개인의 내밀한 삶에 근접하지는 못한다. 이러한 데이터에 대한 접근 권한을 과학 및 기업 단체에 제공하는 것은 잠재적으로 엄청난 윤리적 함의를 내포하고 있다.

이는 유엔(UN) 인권이사회 결의안 51/3에 반영되어 있으며, 2024년 9월 인권이사회 57차 회의에 맞춰 '모든 인권의 증진 및 보호와 관련한 신경기술의 영향, 기회 및 도전'에 관한 연구를 의뢰했다. 그러나 신경기술(neurotech)이 제기하는 문제를 해결하기 위해 새로운 인권을 도입하는 것이 타당한지는 인권 전문가와 옹호 단체 사이에서 여전히 뜨거운 논쟁거리다.

뉴욕 컬럼비아대학교에 본부를 둔 뉴로라이트 재단(NeuroRights Foundation)은 모든 인간이 프라이버시, 정체성, 자유 의지를 지키기 위해 신경기술과 관련된 새로운 권리가 필요하다고 주장하고 있다. 장애인 환자의 잠재적 취약성은 특히 중요한 문제다. 예를 들어, 움직임에 영향을 미치는 신경 퇴행성 질환인 파킨슨병은 추론과 사고 능력에 영향을 미치는 치매와 동반하는 질환이다.

이러한 접근 방식에 따라 칠레는 신경기술에 내재된 위험을 해결하기 위한 법안을 채택한 최초의 국가이다. 칠레는 정신적 완전성에 대한 새로운 헌법적 권리를 도입했을 뿐만 아니라 신경 데이터 판매를 금지하고 일반 소비자용을 포함한 모든 신경 기술 기기를 의료 기기로 규제하는 법안을 채택하는 절차를 밟고 있다. 제안된 법안은 신경 데이터의 지극히 개인적인 특성을 인정하고 이를 사고 팔 수 없고 기증만 가능한 장기 조직과 유사한 것으로 간주한다. 그러나 이 법안은 법학자들이 새로운 권리의 필요성에 의문을 제기하고 이 제도가 장애인 환자에게 유익한 BCI 연구를 방해할 수 있다고 지적하는 등 비판에 직면해 있기도 하다.

칠레가 취한 법적 조치는 현재까지 가장 영향력 있고 광범위한 조치이지만, 다른 국가들도 신경기술의 발전에 발맞춰 기존 법률을 업데이트하여 후속 조치를 고려하고 있다.

 칠레의 선구적인 신경기술 규정 [동영상=알자지라 영문판 보도]

윤리적 연구의 초석 중 하나는 정보에 입각한 동의 원칙이다. 마비 환자와 그 가족 구성원이 새로운 실험 요법을 이해하고 동의할 수 있는 능력에 특별한 주의를 기울여야 한다. 의사소통 능력이 매우 제한적인 환자의 경우 정보에 입각한 동의 획득과 관련된 광범위한 질문에 답하지 못할 수 있으며, 이는 단순한 동의 절차보다 더 복잡한 경우가 많다. 또한 모든 잠재적 위험과 부작용(신체적, 정신적)을 예측할 수 없기 때문에 의사가 환자에게 적절하게 정보를 제공하기가 어렵다.

동시에, BCI를 통한 의사소통이 유일한 희망일 수 있는 환자에게 치료를 거부하는 것은 실험적 치료에 참여하는 데 드는 비용보다 훨씬 더 큰 기회 비용(예: 의사소통이 없는 평생)을 초래할 수 있다는 점을 명심하는 것이 중요하다. 임상의와 연구자가 적절한 균형을 유지하는 것은 어려운 일이다.

급성장하는 새로운 뇌에 관한 빅데이터 시대에 개인 데이터의 해킹, 유출, 무단 사용 또는 상업적 악용에 대한 오랜 윤리적 우려는 신경보철을 통해 제어되는 개인의 생각이나 움직임에 대한 민감한 데이터의 경우 더욱 증폭될 것이다. 마비 환자는 의사소통과 이동을 위해 간병인, 그리고 점점 더 많은 경우 BCI 기술 자체에 의존하기 때문에 신경 데이터 도용에 특히 취약할 수 있다. BCI가 공개한 정보가 환자의 진실하고 합의된 생각을 반영하도록 주의를 기울여야 한다.

신경기술의 첫 번째 발전은 장애인과 신경 발산 환자 등 치료 목적이 될 가능성이 높지만, 향후에는 엔터테인먼트와 같은 소비자용 애플리케이션과 군사 및 보안 목적이 포함될 가능성이 높다. 일반적으로 규제가 훨씬 덜한 상업적 맥락에서 신경기술의 활용도가 높아지면서 이러한 윤리적, 법적 우려는 더욱 증폭될 수밖에 없다.

데이터 보호법은 다양한 유형의 조직과 단체에서 신경 데이터에 대한 접근과 수집이 증가함에 따라 발생하는 새로운 위험을 설명할 수 있는 능력에 대해 평가되어야 한다. 아직은 완전히 가설적인 예이지만 경찰 심문에서 용의자의 생각을 유추하기 위해 BCI를 사용하는 경우를 생각해 보자.

향후 정확도가 향상될 수는 있지만 현재로서는 사람의 신경 데이터를 잘못 해석하는 오류율이 용납할 수 없을 정도로 높기 때문에 경찰 심문에서 BCI를 사용할 수 없다고 말할 수도 있다. 또는 기술의 정확성과 관계없이 당사자의 동의 없이 사람의 뇌를 읽는 데 BCI를 사용해서는 안 된다고 말할 수도 있다. 또는 누군가의 생명을 구하기 위해 중요한 정보가 필요한데 용의자가 협조를 거부하는 경우와 같이 특정한 극단적인 상황에서는 심문에 BCI를 사용하는 것이 정당하다고 말할 수도 있다.

사람, 사회, 문화에 따라 그 선을 어디까지로 할 것인지에 대해서는 의견이 다를 수 있다. 우리는 기술 개발의 초기 단계에 있으며, 치료 응용 분야와 그 너머에서 BCI의 큰 잠재력을 발견하기 시작하면서 이러한 윤리적 질문과 법적 조치에 대한 의미를 고려해야 할 필요성이 더욱 절실해지고 있다.

신경의 미래를 해독하다
우리는 지금 우리의 뇌와 마음의 내면을 이해하려는 탐구의 획기적인 순간에 와 있다. 작년 한 해에만 신경과학자들은 척추 장애를 극복하고, MRI 데이터를 텍스트로 변환하여 사람의 생각을 이해했으며, 2년 전 원숭이를 대상으로 한 실험에서 이미 확인된 것처럼 생각만으로 사물과 상호작용할 수 있도록 돕는 임상 실험을 진행하기 시작했다. 이러한 발전은 모두 사람들의 삶에 혁신적인 영향을 미칠 수 있다.

동시에 후스랩(HuthLab) 연구소에서 수행하는 연구는 매우 작은 표본을 사용하며 의미 해독기를 위한 훈련 과정이 복잡하고 시간이 많이 소요되며 비용이 많이 든다는 점에 유의해야 한다. 여기에 fMRI는 비침습적이지만 착용할 수 없는 신경 영상 기술이라는 사실을 더하면, 이러한 방법이 조만간 엄격하게 조직화된 실험실 환경을 벗어나지 못할 것임이 분명하다.

그러나 후스랩 연구진은 시간이 지나면 fMRI가 기능적 근적외선 분광법(fNRIS)으로 대체될 수 있으며, 이는 '다른 시점에서 뇌의 혈류가 더 많거나 적은 위치를 측정'하여 웨어러블 기기를 사용하여 fMRI와 유사한 결과를 제공할 수 있다고 제안한다.

물론, 정부와 민간 주체들이 이와 같은 신경 기술 개발에 전 세계적으로 기하급수적으로 투자하는 것은 전 세계가 의료 기기뿐만 아니라 상업적 소비재로서도 기능할 수 있는 접근 가능한 BCI를 만들고자 하는 열망을 가지고 있음을 보여준다. 2021년 중반까지 신경기술 기업에 대한 총 투자액은 330억 달러(약 45조원)를 조금 넘었다.

뉴럴링크의 첫 번째 인간 뇌 임플란트 [동영상=Sky News]

가장 주목받는 회사 중 하나는 머스크의 뉴럴링크(Neuralink)이다. 머스크는 1월 29일 자신의 트위터에 "초기 결과는 유망한 뉴런 스파이크 감지를 보여준다"라며 이 신경공학 스타트업이 인간의 뇌에 최초로 이식한 칩에 대한 소식을 전한 바 있다. 이번에 공개한 칩 이식은 1,024개의 전극을 포함하고 있지만 적혈구 직경보다 약간 더 큰 것으로 알려져 있다. 뉴럴링크 측은 "크기가 작기 때문에 뇌 피질에 손상을 최소화하면서 실을 삽입해야 했다"고 말했다.

이번의 무선 칩 이식은 현재 다양한 신경 질환으로 고통받는 환자들의 삶의 질 향상을 목표로 의료 기기로 개발되고 있지만(뉴럴링크의 임상 시험에는 22세 이상의 사지 마비 환자가 참여했다), 머스크는 X-Twitter에서 "생각만으로 휴대폰이나 컴퓨터를 비롯해 거의 모든 장치를 제어할 수 있는 장치를 만드는 것이 궁극적인 목표"라고 밝혔다.

실제로 상용 신경 이미징 기기는 이미 시중에 나와 있다. 예컨대, fNRIS 기술을 사용하여 뇌 활동을 모니터링하는 상용 웨어러블 헤드셋인 '커널 플로우(Kernel Flow)'가 바로 그것이다. 상업용 신경 이미징 분야의 또 다른 저명한 업체인 이모티브(Emotiv)는 집중력, 주의력 및 스트레스 징후에 대한 뇌 활동을 모니터링할 수 있는 EEG(뇌전도) 기술을 통합한 이어팟(earpod)을 개발하여 착용자의 업무 생산성을 향상시키겠다는 포부를 밝히고 있다.

빅데이터의 시대가 열리면서 생체 인식, 유전학, 온라인을 통해 사람들의 내면에 대한 개인화되고 복잡한 접근이 가능해졌지만, 아직까지 우리 마음의 내면을 파악할 만큼 강력한 것은 없다.

하지만 후스랩의 연구 결과와 머스크의 발언에서 알 수 있듯이, 이제 그 시대가 그리 멀지 않은 것 같다. 뇌-컴퓨터 인터페이스의 새로운 시대의 개막은 우리의 미래 세대에 도움이 될 수도 있고 해가 될 수도 있는 엄청난 잠재력을 인정하여 매우 신중하고 존중하는 자세로 다뤄져야 한다.