두뇌 이식: 당신이 생각하고 행하는 거의 모든 것은 뇌의 1,200억 개의 뉴런 사이를 흐르는 작은 전기 펄스로 귀결된다. 뇌 임플란트는 EEG나 MRI와 같은 두개골 외부의 어떤 장치보다 훨씬 더 정확하게 이 활동을 볼 수 있는 방법을 제공한다.
이 뇌 임플란트 데이터를 고급 컴퓨터 알고리즘과 결합함으로써 연구자들은 생각을 컴퓨터 화면의 텍스트, 로봇 팔다리 명령 등으로 변환할 수 있는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)를 만들었다.
문제: 오늘날 BCI는 사람들이 간질이나 마비와 같은 심각한 건강 문제를 극복하는 데 도움이 되는 아주 작은 연구에만 거의 전적으로 사용된다. 하지만 미래에 이 시스템은 잠재적으로 그것을 원하는 사람이라면 누구에게나 뇌를 로봇이나 다른 기술에 연결할 수 있는 능력을 줄 수 있다. 하지만 거기에 도달하려면 더 나은 뇌 임플란트가 필요하다.
가장 일반적으로 사용되는 뇌 임플란트 유형인 "유타 어레이"는 단단한 실리콘 바닥에서 튀어나온 100개의 전도성 전극이 있는 작은 손톱의 미니어처 침대처럼 보인다. 그것을 이식하기 위해 외과의는 환자의 두개골 일부를 제거한 다음 전극을 뇌 조직에 붙인다.
이 수술은 매우 침습적이며 전극이 뇌를 관통하면 염증과 흉터가 발생하여 시간이 지남에 따라 임플란트의 효과가 떨어진다. 임플란트를 교체하려면 환자는 또 다른 침습적 절차를 거쳐 뇌의 다른 부분을 뚫어야 한다.
수술 위험과 뇌 흉터는 장치가 우울증을 멈추거나 걷는 능력을 회복시키는 것과 같은 놀라운 일을 할 수 있더라도 많은 사람들이 BCI에 걸리는 것을 막기에 충분하다. 뭔가 변경되지 않는 한 일반 대중이 BCI를 채택하는 것을 거의 확실히 보지 못할 것이다.
아이디어: 일론 머스크의 BCI 회사인 Neuralink의 창립 멤버인 벤자민 라포포트가 공동 설립한 신생 기업인 Precision Neuroscience를 포함하여 여러 그룹이 덜 침습적인 뇌 임플란트를 개발하고 있다.
Precision의 임플란트인 Layer 7 Cortical Interface는 손톱보다 테이프 조각처럼 보인다. 베이스는 사람 머리카락 굵기의 1/5에 해당하는 유연한 필름으로 만들어졌다. 단 1제곱센티미터의 면적에 Precision은 1,024개의 작은 전극을 내장했다. 이는 표준 유타 어레이의 10배 이상이다.
장치를 배치하기 위해 외과 의사는 너비가 1mm 미만인 절개를 한 다음 임플란트를 뇌와 두개골 사이의 공간으로 밀어 넣을 수 있다. 그런 다음 뇌 임플란트는 구멍을 뚫지 않고 뇌 조직에 맞춰진다. 제거는 이상적으로는 작은 절개를 통해 이루어질 수 있다.
새로운 기능: 6월 6일 Precision은 웨스트 버지니아 대학교의 록펠러 신경과학 연구소(WVU RNI)에서 3명의 환자를 대상으로 시스템을 테스트하는 뇌 임플란트에 대한 인체 내 연구를 공식적으로 시작했다고 발표했다.
세 명의 연구 참여자 모두 뇌에 임시로 임플란트를 이식한 반면, 두개골은 이미 종양 제거 수술을 위해 열려 있었다. 각 테스트는 약 15분 동안만 지속되었지만 그 시간 동안 뇌 임플란트는 뇌의 전기적 활동을 읽고 기록하고 매핑할 수 있었다.
이 연구의 수석 연구원인 피터 콘라드는 "이것은 고해상도로 매핑된 전기적 뇌 활동의 실시간 감지에서 놀라운 성과이다."고 말했다. "마치 환자의 뇌가 생각하는 것을 보는 것 같았다."
고려해야 할 사항: Precision은 아직 사람에게 이식 절차를 테스트하지 않았지만 신생 기업은 소형 돼지에서 작동했으며 한 달 후에 임플란트를 제거했을 때 뇌 손상의 징후가 없다고 말했다.
손상이 없다는 것은 큰 장점이지만 Precision의 전극은 뇌 조직을 관통하지 않기 때문에 임플란트가 Utah 어레이보다 더 많이 움직일 수 있다. Rapoport는 Wired에 신생 기업의 소프트웨어가 작은 변화를 제어할 수 있어야 한다고 말했다.
전망: Precision은 이 연구 단계에서 두 명을 더 대상으로 뇌 임플란트를 테스트할 계획이다. 또한 마운트 시나이 건강 시스템, 펜 의학 및 매사추세츠 종합병원에서 관련 연구를 시작할 예정이다.
앞으로 몇 달 안에 의사가 다양한 의학적 상태를 진단하는 데 도움이 되는 뇌 매핑 절차에 사용될 수 있도록 최대 30일 동안 장치 이식 허가를 요청하는 FDA 신청서를 완료할 것으로 예상된다.
그 후 Precision의 목표는 뇌 임플란트를 사용하여 신경 장애가 있는 사람들을 돕기 시작하는 것이다.
Precision의 공동 창립자이자 CEO인 마이클 메이거는 1월에 CNBC에 "나는 뇌가 여러 면에서 현대 의학의 차세대 개척지라고 생각한다."고 말했다. “이런저런 종류의 신경 장애를 가진 사람들이 너무 많고 그들에게 제공할 수 있는 조잡한 도구가 있다는 사실이 바뀔 것이다. 변화하고 있다.”
