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엘런 머스크(Elon Musk) 테슬라(Tesla) 대표를 비롯해 최고의 지성이 여러 유명 대학에서 뇌공학에 대해 많은 연구를 진행 중이다. 이제 뇌가 낡으면 성형하는 시대가 도래한다.

뇌와 컴퓨터 언어는 모두 전기 신호

미국과학재단은 뇌공학이 2040 ~2050년에는 인류사에서 가장 크게 꽃필 기술로 꼽았다. 뇌공학은 영화 ‘매트릭스’나 일본 애니메이션 ‘공각기동대’처럼 뇌와 기계를 직접 연결해 생각만으로 기계를 조종하거나 기계 속 정보를 뇌 속에 저장하는 기술이라 생각하면 된다.

흥미롭게도 뇌와 컴퓨터가 사용하는 언어는 모두 전기신호다. 둘 사이에 적절한 통역기만 삽입해 주면 키보드나 음성을 통하지 않고도 서로 정보를 직접 주고받게 할 수 있다.

뇌 연구 사업에 뛰어든 엘런 머스크 테슬라 최고경영자
테슬라 차로 유명한 엘런 머스크가 뇌 연구에 뛰어들었다. 그가 창업한 뉴럴링크(Neuralink)는 사람의 뇌와 컴퓨터 결합이라는 과제를 해결하기 위해 만들어졌다. 지난해 7월 미국 캘리포니아주에 법인 등록했으며, 업종이 ‘의학연구’ 사업 분야로 기재됐다.

뉴럴링크는 뉴럴 레이스(Neural Lace) 즉, 신경연결 혹은 전자 그물망 기술로 인간의 생각을 업로드하고 다운로드할 수 있는 아주 작은 인공지능 칩을 뇌에 심는 것을 목표로 하고 있다. 뉴럴레이스는 어떤 물리적 장치도 없이 사람과 기계가 직접 소통하게 하는 기술로 인간의 대뇌피질에 전극을 심어 사람에서 컴퓨터로 컴퓨터에서 사람으로 생각과 정보를 전송하도록 만드는 것이다. 즉 사람의 뇌에 디지털층을 만들어 디지털화 능력을 갖춘 것이다.

머스크는 이 칩을 뇌에 이식할 때 큰 수술을 하는 것이 아니라 액체상태의 뉴럴레이스를 주사로 주입해 인공지능 칩을 심으려 한다. 전자 그물망이 뇌의 대뇌피질에 도달하면 신경세포들 사이로 그물망의 크기가 최대30배까지 펼쳐진다.
이 전자 그물망으로 뇌 신경세포들이 활동할 때 나오는 뇌파를 감지한다는 생각이다. 결국 머스크는 뉴럴 레이스를 통해 인간과 인공지능이 서로 공존할 수 있도록 다리를 놓는 전자두뇌를 만들고자 한다.

뉴럴 링크는 우울증이나 뇌전증 등을 치료하는 뇌 삽입형 전극을 만들 예정으로 이미 이 기술은 파킨슨병 같은 뇌 질환 치료에도 사용되고 있다. 앞으로 기술과 효과가 검증되어 정부 승인을 받으면 인지 기능을 향상시키는 ‘뇌성형 수술’도 가능할 것으로 보고 있다.

또한 뉴럴레이스 기술이 발달하면 칩 하나로 필요한 능력과 기술 등을 업그레이드할 수 있다. 운전을 못하는 사람이 뇌에 매뉴얼 프로그램을 접속하면 차를 몰 수 있고, 처음 헬기를 타는 사람도 헬기를 조종할 수 있으며, 중국어를 전혀 못하는 사람도 중국어를 곧바로 할 수 있게 된다. 사람의 기억을 컴퓨터 서버에 올려 보관했다가 치매가 나타날 즈음 기억 복구에 사용할 수 있다. 온몸이 마비된 환자의 기억을 다른 사람의 신체에 옮길 수도 있다.

뇌 손상자에게 주는 희망의 학문 ‘신경보철학’
신경보철학(Neuroprosthetics)은 부상이나 질병으로 손상된 뇌 신경계의 일부에 인공 칩을 삽입하는 기술을 탐구하는 학문이다. 이 학문은 미세전자공학과 미세가공기술이 빠르게 발전하면서 인체에 삽입 가능한 칩이 개발돼 발전한 학문이다. 미국 존스홉킨스 대학의 눈연구소 연구팀은 대뇌시각피질과 연결된 인공눈을 연구하고 있다.

캘리포니아주립대 자크 비달 교수는 몸을 움직이는 연구를 하고 있다. 그는 뇌파를 통해 뇌 활동을 읽어내고 이를 토대로 사지 마비 환자들이 기계를 움직일 수 있게 하는 실험의 선구자다. 케이스웨스턴리저브대학과 캔자스대학 의료센터 과학자들은 뇌에 손상을 입은 쥐에게 신경보철을 삽입해 잃어버린 운동 기능을 복원하는 데 성공했다.