뉴럴링크 경쟁자, 뇌-컴퓨터 인터페이스 임상 시험 개시: 인간의 소통 능력 회복 기대¶
원제목: A brain implant that could rival Neuralink's enters clinical trials - Nature
핵심 요약
- 패러다믹스(Paradromics)의 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 장치가 미국 FDA의 임상 시험 승인을 받았음.
- 이 BCI 장치는 신경 질환 및 부상으로 인해 말하기 어려운 사람들의 소통 능력 회복을 목표로 함.
- 이번 임상 시험은 BCI 기술의 안전성을 검증하고 실시간 음성 생성을 통한 소통 복원에 중점을 둠.
상세 내용¶
신경 기술 개발 기업인 패러다믹스가 미국 식품의약국(FDA)으로부터 자사의 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)에 대한 최초의 장기 임상 시험을 승인받았다고 발표했습니다. 엘론 머스크의 뉴럴링크와 가장 근접한 경쟁사 중 하나인 패러다믹스는 내년 초, 신경 질환 및 부상으로 인해 의사소통이 어려운 두 명의 자원봉사자를 대상으로 BCI 장치를 이식할 예정입니다. 이 임상 시험은 장치의 안전성을 확보하는 것과 더불어, 환자의 실시간 소통 능력을 회복시키는 것을 주요 목표로 삼고 있습니다. 패러다믹스의 CEO인 맷 앵글은 새로운 하드웨어를 임상 시험에 도입하게 되어 매우 고무적이라고 밝혔습니다. 패러다믹스의 BCI는 약 7.5mm 직경의 얇고 단단한 백금-이리듐 전극을 사용하여 대뇌 피질 표면을 관통하며, 약 1.5mm 깊이의 개별 뉴런에서 신호를 기록합니다. 이 전극은 가슴에 이식된 전원 공급 장치와 무선 송수신기에 연결됩니다. 초기 임상 시험에서는 두 명의 자원봉사자가 각각 입, 혀, 후두를 제어하는 운동 피질 영역에 하나의 전극 배열을 이식받게 됩니다. 이 영역에서 뇌 활동을 기록하고, 연구 참가자들이 제시된 문장을 상상하며 말하는 동안 발생하는 신경 활동 패턴을 시스템이 학습합니다. 이는 패러다믹스와 협력하는 연구진들의 이전 연구를 기반으로 하며, 특정 신경 활동 패턴이 각 의도된 음성과 어떻게 일치하는지를 학습하는 방식입니다. 참가자들이 특정 문장을 상상하며 말할 때, 이러한 신경 패턴은 화면의 텍스트로 변환되어 참가자의 승인을 받거나, 과거 참가자의 실제 목소리 녹음을 기반으로 한 실시간 음성 출력으로 제공됩니다. 이는 합성 음성 생성을 공식적으로 목표로 하는 최초의 BCI 임상 시험이며, 앵글 CEO는 BCI를 통해 삶의 질을 크게 향상시킬 수 있는 가장 중요한 방법이 바로 소통 능력 회복이라고 강조했습니다. 또한, 이번 임상 시험에서는 환자의 손 움직임을 감지하여 컴퓨터 커서를 제어하는 시스템의 신뢰성도 함께 탐색할 예정입니다. 초기 결과에 따라, 임상 시험은 최대 10명의 자원봉사자로 확대될 수 있으며, 이 경우 신호의 풍부함을 높이고 다른 뇌 영역에 접근하기 위해 두 개의 피질 임플란트를 받게 됩니다. 네덜란드 위트레흐트 대학 의료 센터의 BCI 연구원인 마리스카 반스테엔셀은 이번 시도가 흥미로운 단계이며, BCI 분야가 임상 적용으로 나아가기 위해서는 완전 이식형 시스템이 유일한 길이라고 언급했습니다. 현재 패러다믹스는 장기 임상 시험에서 뉴럴링크와 유사한 BCI 시스템을 테스트하는 몇 안 되는 기업 중 하나이며, 다른 여러 기업들도 곧 합류할 것으로 예상됩니다. 이 중 가장 앞서나가고 있는 기업은 뉴욕에 본사를 둔 동기기업인 싱크론(Synchron)으로, 그들의 장치인 '스텐트로트(Stentrode)'는 엔도ovascular 스텐트를 기반으로 12~16개의 전극을 통합하여 혈관 내에서 신경 세포 집단의 평균 활동을 기록합니다. 초기 임상 시험에서는 운동 피질의 혈관을 이용하여 사용자가 발을 움직이는 것을 상상함으로써 화면 옵션을 선택할 수 있도록 했습니다. 뉴럴링크는 많은 단일 뉴런의 출력을 기록함으로써 고대역폭 신호를 얻는 데 우선순위를 두었습니다. 뉴럴링크의 BCI는 각각 16개의 기록 부위를 가진 64개의 유연한 폴리머 스레드로 구성되어 있으며, 초기 임상 시험에서는 손을 제어하는 운동 피질 영역을 대상으로 하여 사용자들이 생각만으로 컴퓨터와 로봇 팔을 제어했습니다. 뉴럴링크는 정보 전송 속도에서 기록적인 성과를 꾸준히 보고하고 있습니다. 이 외에도 다양한 시스템들이 개발 중에 있습니다.
편집자 노트¶
이번 패러다믹스의 BCI 임상 시험 승인 소식은 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술의 발전과 상용화에 있어 매우 중요한 이정표가 될 것으로 보입니다. 특히, 엘론 머스크의 뉴럴링크와 어깨를 나란히 하는 경쟁사의 등장은 기술 혁신을 더욱 가속화할 것입니다. 일반 대중에게 가장 와닿는 부분은 바로 '소통 능력의 회복'이라는 점입니다. 말하기 어려운 질환이나 사고로 인해 고통받는 환자들에게 BCI는 단순히 기술적인 진보를 넘어, 삶의 질을 근본적으로 개선할 수 있는 희망을 제시합니다. 단순히 생각만으로 컴퓨터를 제어하는 것을 넘어, 자신의 목소리로 의사를 표현할 수 있다는 것은 개인의 존엄성과 사회적 참여를 되찾는 데 결정적인 역할을 할 것입니다. 이 기술은 뇌의 복잡한 신호를 읽어내어 이를 음성이나 텍스트로 변환하는 과정을 포함합니다. 마치 우리가 말을 할 때 뇌에서 특정 패턴의 신호가 발생하는 것처럼, BCI는 이러한 뇌 신호를 감지하고 이를 인공적인 음성으로 재구성하는 것입니다. 초기에는 제한적인 단어와 문장에 국한될 수 있지만, 기술이 발전함에 따라 더욱 자연스럽고 풍부한 의사소통이 가능해질 것입니다. 장기적으로 이러한 BCI 기술은 단순히 질병 치료를 넘어, 인간의 능력 확장, 즉 '사이보그'로서의 삶을 현실화할 가능성도 내포하고 있습니다. 물론 넘어야 할 기술적, 윤리적 과제들이 많지만, 이번 임상 시험은 이러한 미래가 점차 가까워지고 있음을 시사합니다. 결론적으로, 이번 뉴스는 BCI 기술이 단순한 연구 단계를 넘어 실제 사람들의 삶에 긍정적인 영향을 미치기 시작했음을 알리는 중요한 신호이며, 앞으로 우리 일상에 미칠 잠재적 영향에 대해 깊이 생각해 볼 기회를 제공합니다.