By Emily Mullin, WIRED US

루게릭병이라는 이름으로 널리 알려진 근위축성측색경화증(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)을 앓는 64세 환자인 마크는 항상 음성으로 아마존 알렉사 기능을 사용한다. 하지만 뇌 삽입술을 마친 후에는 알렉사를 생각만으로 제어할 수도 있다.

근위축성측색경화증은 뇌신경 세포와 척수 신경 세포에 영향을 미쳐 시간이 흐르면서 근육 통제 능력을 잃게 되는 질병이다. 이름 전체 공개를 거부한 마크는 근위축성측색경화증 때문에 사용할 수 있는 이동 수단도 제한되었다. 마크는 걸어다니면서 말을 할 수는 있으나 팔과 손은 움직일 수 없다. 2023년 8월, 마크는 스타트업 싱크론(Synchron)의 임상시험 일환으로 뇌컴퓨터인터페이스(BCI)를 삽입했다.

싱크론은 뇌 신호를 해독하여 마비 환자가 생각만으로 디지털 기기를 제어할 능력을 부여하도록 개발되었다. 2024년 9월 16일(현지 시각), 싱크론은 BCI를 활용하여 터치스크린과의 음성이나 물리적 상호작용 없이도 생각만으로 알렉사를 사용할 수 있다고 발표했다. 싱크론은 마크가 BCI 삽입 후 생각만으로 알렉사를 제어한 첫 번째 환자라고 밝혔다.

싱크론 CEO 토마스 옥슬리(Thomas Oxley)는 “신체 마비 질환을 앓게 되면, 표현의 자유를 잃는다”라고 말했다. 싱크론은 BCI 시스템과 소비자 기술 제품 간 통합으로 환자의 표현의 자유를 어느 정도 되찾는 데 도움을 주고자 한다.

싱크론은 일론 머스크의 뉴럴링크(Neuralink)를 포함하여 BCI 상용화를 추진하는 소수 기업 중 한 곳이다. 연구원 여러 명이 주로 대학 연구실에서 수십 년간 BCI 인터페이스를 연구했으나 BCI 상용화 규제 승인을 받은 기업은 없다. 싱크론은 연구 초기 단계 도중 미국에서 환자 6명, 호주에서 환자 4명을 모집하여 BCI 삽입술을 진행했다. 이제는 BCI 삽입술 피실험자를 추가로 모집하여 임상시험 범위를 넓히고자 한다.
 
마크는 BCI 삽입술을 받은 뒤 생각만으로 아이폰, 아이패드, 컴퓨터를 제어하여 인터넷 검색 작업이나 이메일 작성 작업을 처리한다. 아마존 시스템과 BCI 시스템도 통합되어 이제는 생각만으로 파이어 태블릿을 이용하여 알렉사에 자택 조명 켜기, 끄기, TV 재생, 영상통화 하기, 음악 재생, 링(Ring) 보안 카메라 제어, 킨들(Kindle) 전자책 읽기, 아마존 전자상거래 쇼핑 등 다양한 기능을 실행한다.

마크는 “생각만으로 기기를 제어한다는 사실이 꽤 흥미롭고, 독립적인 활동 능력을 유지한 채로 자유롭게 활동할 수 있다. 가끔 생각만으로 기기를 원하는 대로 제어하는 일이 어려울 수도 있다. 특히, 감정 상태에 따라 평소보다 생각대로 기기를 제어하는 일이 더 어려울 때가 있다. 그러나 아마존 태블릿의 레이아웃 덕분에 상호작용과 원하는 작업 처리 모두 손쉽게 완료할 수 있다”라고 말했다.

아마존은 의견 공개 요청을 거부했다.

싱크론은 마크의 뇌에 삽입한 BCI를 오픈AI 챗GPT와 애플의 혼합현실 헤드셋인 비전 프로에도 연결했다. 2024년 초반 공개된 비전 프로는 손짓으로 원하는 항목을 선택해야 한다. 마크는 생각만으로 비전 프로의 커서를 움직여서 솔리테리어 게임 실행, 애플 TV 시청, 문자 메시지 작성 기능을 모두 실행했다. 마크 외에도 싱크론의 BCI 삽입술을 받은 호주 마비 환자 한 명도 챗GPT, 애플 비전 프로 등을 능숙하게 사용한다.

알렉사와 비전 프로 모두 블루투스를 통해 마크의 BCI와 연결한다. 싱크론 현지 기술자는 마크가 BCI 사용 연습을 할 때마다 매주 2회씩 펜실베이니아에 거주하는 마크의 자택을 찾는다. 마크는 다양한 플랫폼이 일상생활에서 사용할 수 있는 광범위한 기능을 제공한다고 말했다. 그는 “다음 세대 BCI 사용자의 사용 경험을 개선하기 위해 모든 플랫폼의 접근성 문제를 다루었다”라고 전했다.

싱크론의 BCI는 메쉬 스텐트와 비슷한 모습이며, 신경 신호를 수집하는 전극이 곳곳에 흩어졌다. 뇌에 직접 삽입하는 대신 목 아랫부분의 정맥에 삽입하여 시술 도중 BCI의 신체 침투 정도를 최소화한다. 삽입술을 담당하는 의사는 자발적 움직임을 제어하는 뇌 영역인 운동피질에 정착할 때까지 BCI를 삽입한다. BCI를 삽입한 뒤에는 뇌에서 전달하는 의도를 감지하고는 무선으로 전송하여 마비 환자가 개인 기기를 자유롭게 제어하도록 설계되었다.

음성비서가 장애인에게 도움을 준 사례는 이미 존재하지만, 타인이 들을 수 있는 음성명령에 의존해야 한다는 점에서 완벽한 프라이버시가 보장되지 않았다. BCI 감각 회복 연구를 진행 중인 미국 케이스웨스턴리저브대학교 의공학과 부교수인 에밀리 그라치크(Emily Graczyk) 부교수는 “정도를 떠나 환자의 독립성을 복구하는 일 자체는 매우 중요한 일이지만, 실제 프라이버시를 보호하는 사용 사례가 더 중요하다”라고 말했다.

그라치크 부교수는 싱크론의 접근 방식이 움직임이 제한된 환자의 정상적 감각을 부여하는 데 어느 정도 도움이 될 수 있다고 본다. 환자가 특별 보조 장비 대신 친구, 가족과 같은 기기를 사용할 수 있다는 의미이기 때문이다.

싱크론이 아닌 다른 기업의 BCI 삽입술 임상시험에 참여한 사지마비 환자인 아인 버카트(Ian Burkhart)는 기기와 BCI 시스템을 간단하게 통합하여 사용자가 일상생활에서 실질적인 도움이 되는 방식으로 상호작용을 한다면, 싱크론의 BCI 삽입술 지원 노력이 환자에게 긍정적인 일이라고 생각한다. 버카트는 “BCI와 소비자 기기 시스템 통합으로 생각만으로 기기를 제어한다는 생각이 흥미롭다. 뇌에서 데이터 흐름을 전송하여 컴퓨터로 원하는 기기 무엇이든 제어하는 모습이 BCI의 미래라고 본다”라고 말했다. 버카트는 2014년, 블랙록 뉴로테크(Blackrock Neurotech)의 임상사험으로 뇌 삽입술을 받았으나 2021년, 감염 증상 발견 후 제거했다.

옥슬리는 싱크론이 BCI의 추가 기능을 다루기 위한 작업 중이며, 다른 테크 업계 대기업과 BCI 시스템과 기기 추가 통합을 논의 중이라고 밝혔다. 마비 환자가 공통적으로 가장 원하는 바는 멀티태스킹이다.

옥슬리는 “화면 스크롤, 클릭, 드래그, 메뉴 내려보기, 돌아가기 등 손으로 직접 제어하는 다양한 작업을 실행할 때 발생하는 뇌의 고윻 신호를 찾아 다양한 운영체제를 제어할 제품 기능을 생성할 방법을 찾으려는 작업을 진행 중이다”라고 밝혔다.

마크는 자신의 뇌에 삽입한 BCI로 더 복잡한 작업을 처리할 수 있는 날이 오기를 바란다. 마크는 그림 그리기가 자신이 원하는 작업 중 하나라고 전했다.

** 위 기사는 와이어드US(WIRED.com)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 고다솔 에디터)

<기사원문>
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