뇌에 삽입하는 인공 눈

(Credit: Universidad Miguel Hernández de Elche)

망막이 돌이킬 수 없을 정도로 손상되어 시력을 상실하면 현재 의학 기술로도 이를 치료하기는 불가능합니다. 따라서 그렇게 되기 전에 당뇨 같은 선행 질환을 잘 치료해서 위험도를 낮추고 정기적인 안과 진찰을 받아야 합니다. 그래도 위험도를 0%로 낮출 순 없습니다.

과학자들은 망막 손상 환자의 시력을 일부라도 돌려주기 위해 다양한 시스템을 개발했습니다. FDA에서 승인 받은 첫 인공 망막인 아르고스 II (Argus II Retinal Prosthesis System)은 망막 아래 있는 신경 말단을 자극해서 사물의 윤곽을 낮은 해상도로 보여줍니다. 과학자들은 아예 시신경 자체도 완전 손상된 경우에도 시력을 복원하기 위해 대뇌의 시각 피질을 자극하는 기술을 개발하고 있습니다.

아르고스 II: https://blog.naver.com/jjy0501/100179860567

인공 눈 : https://blog.naver.com/jjy0501/222099186602

뇌에 직접 삽입하는 인공 눈은 결국 삽입하는 전극의 숫자에 따라 해상도가 늘어날 수밖에 없습니다. 현재 테스트 중인 인공 눈의 전극 숫자는 100-200 수준을 넘어서지 못하고 있습니다. 스페인 미구엘 에르난데스 대학 (Miguel Hernández Univresity (UMH))의 과학자들은 영장류의 뇌에 1000개까지 전극을 삽입하는 데 성공했습니다. 하지만 사람에게 직접 테스트 하는 일은 동물 실험보다 훨씬 신중할 수밖에 없습니다.

연구팀은 시력을 거의 상실한 지 16년이 된 57세 여성의 뇌에 96개의 전극을 지닌 인공 눈을 삽입해 안전성과 효과를 검증했습니다. 이 여성은 뇌 자극에 반응해 어디에서 신호가 오는지 손으로 표시했습니다.

(동영상)

하필이면 영상이 메기가 총을 쏘는 것인데, 아무튼 뇌 임플란트를 이용해서 이를 대략적으로 감지할 수 있음을 검증했습니다. 다만 해상도가 워낙 낮은 만큼 앞으로 더 많은 연구가 필요한 상황입니다.

SF 영화에서 보는 것 같이 실제 눈에 근접한 인공 눈 개발은 앞으로 많은 세월이 흘러야 가능할 것입니다. 하지만 그 정도가 안 되더라도 물체의 윤곽을 감지할 수 있게 되면 시각 장애인에게 큰 도움이 될 것입니다. 앞으로 상용화에 점점 다가선 결과물이 나올 것으로 기대합니다.

참고

https://medicalxpress.com/news/2021-10-brain-implant-vision-person-simple.html

Eduardo Fernández et al, Visual percepts evoked with an Intracortical 96-channel microelectrode array inserted in human occipital cortex, Journal of Clinical Investigation (2021). DOI: 10.1172/JCI151331

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