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2016년 11월 15일 화요일

뇌의 신호를 전달하는 이식 장치 - 전뇌화의 시작일까?



(Panel A shows the contact points of the electrode strips, which are indicated by white dots, over the sensorimotor and dorsolateral prefrontal cortex; the positions of electrodes were based on postoperative computed tomographic (CT) scans merged with the presurgical MRI. Electrodes e2 and e3 on the electrode strip were chosen for brain–computer interface feedback. Panel B shows a postoperative chest radiograph displaying the transmitter device (Activa PC+S, Medtronic), which was placed subcutaneously in the chest, and wires leading to the electrodes. Two of four wires were connected to the device. Panel C shows the postoperative CT scan with the locations of four electrode strips. The dots on the four wires are connectors. Panel D shows the components of the brain–computer interface system, including the transmitter, receiving antenna, receiver, and tablet. Credit: New England Journal of Medicine (2016). DOI: 10.1056/NEJMoa1608085)


 네덜란드 위트레흐트 의대 (University Medical Center Utrecht)의 연구자들이 실제 환자의 뇌 위에 기기를 삽입해서 태블릿을 조절하는 장치를 개발했습니다. 이는 루게릭병이라고 알려진 ALS (amyotrophic lateral sclerosis) 말기 환자를 위한 것으로 전혀 움직일 힘이 없는 상태에서도 뇌의 전기적 신호를 해석해서 태블릿에 글자를 표시하는 기기라고 할 수 있습니다. 물론 같은 방식으로 속도는 느리지만, 주변 기기를 조작할 수 있을지 모릅니다. 


 뇌와 전자기기를 직접 연결하는 연구는 앞서 소개드린 것과 같이 여러 기관에서 진행 중입니다. 예를 들어 사지가 마비된 환자에서 로봇 팔 등을 움직이게 하는 것이죠. 뇌-컴퓨터 인터페이스 (BCI, Brain computer interface)는 널리 쓰인다고 말하기는 어렵지만, 이제 점차 현실이 되고 있습니다. 


 연구팀이 개발한 BCI 시스템은 사실 매우 느립니다. 글자 하나 추가하는 데 20초가 걸리므로 문장 하나를 쓰는 데는 더 많은 시간이 필요합니다. 하지만 이제 막 시작 단계라는 점을 생각하면 여러 모로 획기적인 장치입니다. 특히 삽입형 장치로 별다른 조작 없이 가정에서 사용이 가능하다는 점이 가장 큰 장점이라고 하겠습니다. 


 이를 이식한 여성 환자는 이 시스템이 자신의 일부 같다고 했습니다. 앞으로 비슷한 환자들이 스스로 의사를 표시하고 기기를 조작할 수 있는 길이 열리기를 희망합니다. 


 여담이지만, 결국 이런 시스템이 만화 공각기동대에서 보던 전뇌화를 앞당기는 것이 아닌가 하는 생각이 드니다. 시로 마사무네의 원작 만화가 등장한 것은 1989년 이었던 것으로 기억하는데, 2029년에 전뇌를 가진 인간이 등장하지는 않겠지만, 먼 미래에는 정말 가능해지는 것이 아닌가 하는 생각이 드네요. 


 참고 





Mariska J. Vansteensel et al. Fully Implanted Brain–Computer Interface in a Locked-In Patient with ALS, New England Journal of Medicine (2016). DOI: 10.1056/NEJMoa1608085

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