엘론 머스크의 Neuralink가 실현하는 ‘인간의 뇌'와 컴퓨터의 연결

테슬라와 스페이스엑스의 CEO로 유명한 엘론 머스크가 2017년 설립한 Neuralink에서 인간의 뇌와 컴퓨터를 연결할 기술을 공개했습니다. 여러 가닥의 가느다란 전선들을 이용해서 뇌와 통신을 하는 개념으로 이러한 얇은 전선들을 직접 뇌에 심을 수 있는 로봇을 선보였는데요. 아직은 여러 법률적인 실험적인 한계로 인간에게 적용하지는 못하는 레벨의 기술들이긴 합니다만, 정말 놀랍죠?

 

인간의 두뇌와 컴퓨터 간의 커뮤니케이션을 위한 기술을 개발하는 엘론 머스크의 비밀회사 Neuralink에서 지금까지 개발된 기술 중 일부를 대중에게 공개한 부분은 머리 외부에 부착시킨 모듈을 통해, 뇌에 심겨진 여러 가닥의 전기적 실선들로부터 무선으로 정보를 받거나 다시 정보를 보내는 형태입니다. 이 기술의 목표는 신체가 마비된 환자들에게 모듈과 칩을 이식시켜서 스마트폰이나 컴퓨터를 제어할 수 있게 도와주는 것이라고 합니다.

 

이 기술에서 우리가 첫번째로 살펴보아야 하는 부분은 바로, 뇌와 직접적으로 연결을 할 아주 얇은 실가닥처럼 생긴 전선들인데요. 아주 유연한 소재로 제작된 이 실가닥들은 현재까지 상용화된 그 어떤 물질들보다 뇌와 컴퓨터 간의 커뮤니케이션을 수행하는 방식 중 가장 뇌에 손상을 줄 가능성이 적습니다. Neuralink에서 밝힌 바에 따르면, 이러한 실가닥들은 더 많은 양의 데이터를 전송할 수 있는 가능성을 보여주는데 96개의 실가닥 전선들을 통해 3,072개의 전극을 만들어 낼 수 있다는 사실입니다. 이 말은 상당히 적은 전기적 물질을 통해 상당히 많은 뇌의 신호를 주고 받을 수 있다는 것으로 볼 수 있습니다. 실제로 Neuralink에서 선보인 실가닥들의 물리적 특성은 정말 놀랍습니다. 1가닥의 두께는 4~6μm로써 사람의 머리카락인 30μm보다 훨씬 더 얇은 형태를 가지고 있습니다. 이러한 실가닥 전선을 개발하는 것 외에도 Neuralink의 또다른 기술은 바로 뇌에 이 실가닥 전선을 심는 로봇을 개발한 것입니다. 엘론 머스크는 Neuralink의 이러한 독보적인 기술을 발표하면서 단순한 과장이 아니라고 공공연히 언급했는데요. 사실 더 많은 기술자들을 이곳에 모으기 위해 이러한 기술 내용을 공개한 것이라고 합니다.

 

엘론 머스크는 Neuralink의 기술을 공개한 이후, 뉴욕 타임즈와의 인터뷰를 진행하면서 앞으로 Neuralink의 과학자들이 펼칠 미래에는 이 기술을 적용하기 위해 사람의 두개골을 뚫기보다는 아주 미세한 레이저빔을 통해 수술에 대한 통증 없이 실가닥 전선을 삽입시킬 수 있을 거라고 장담했습니다. 뉴욕 타임즈에 따르면, 빠른 시일 내에 스탠포드 대학의 신경 과학자들을 통해 진보적인 첫 단계의 실험이 진행될 수 있다고 하는데요. 머지않아 Neuralink를 통해 기술을 이식받은 환자가 나타날 수 있겠네요.

 

엘론 머스크가 채용에 욕심을 내는 이유는 AI 기술을 응용한 의료산업에서 선두를 차지하기 위함이라고 볼 수 있는데요. Neuralink가 이러한 기술을 통해 사람들의 뇌를 더욱 더 획기적으로 개발시킬 수 있는 토대를 만들 수 있기 때문이라고 보입니다. 궁극적으로는 AI기술을 통해 인간의 뇌와 컴퓨터 인공지능이 공생 관계를 가질 수 있도록 함이죠. AI와 인간의 융합은 아마도 SF영화에서만 불 수 있는 것이 아닐지도 모릅니다. 당장 실현되어도 전혀 어색함이 없을만큼 우리는 이미 광범위하게 노출되어 있습니다.

 

실제로 이와 유사한 실험적인 수술을 받은 경우가 과거에도 있었습니다. 최초의 수술은 2004년 Matthew Nagle에게 이뤄졌습니다. 그는 Weymouth고등학교에서 뛰어난 풋볼 선수였는데 2001년, 근처의 해변에서 열리는 불꽃놀이를 보러 가다가 괴한의 칼에 찔러 척수가 끊어지는 사고를 당했습니다. 이 사고로 그는 신체 마비를 갖게 되었고, 목 부분 아래로는 전혀 움직일 수 없는 환자가 되었습니다. 이렇게 신체 마비로 인해 손상된 기능을 복원하기 위해 뇌와 컴퓨터간의 커뮤니케이션을 위한 첫 번째 시도가 그에게 진행되었습니다.

 

Nagle은 다시 건강하고 정상적인 삶을 위해 현대 의학의 도움을 받길 원했고, 이러한 임상 시험이 그를 비롯한 마비 환자나 운동 장애를 가지고 있는 사람들에게 도움을 주길 원했는데요. 그 수술 결과는 실제로 놀라웠습니다. Nagle이 머리 속으로 생각한 대로 컴퓨터의 마우스 커서가 움직이기 시작했고, 이메일을 확인하는 한편, 클릭도 가능한 액션을 통해 거의 대부분의 모든 작업을 가능하게 하였습니다. 뉴욕 타임즈의 인터뷰에 따르면, Nagle이 이러한 기능을 숙달하는 데에는 불과 4일 밖에 걸리지 않았다고 합니다. Nagle의 수술 결과를 기본으로 수 많은 실험적 프로젝트들이 로봇팔과 뇌의 직접적인 연결을 위해 시작되었습니다.

 

Nagle의 뇌와 컴퓨터간의 커뮤니케이션을 위한 실험은 BrainGate라고 알려졌는데, 여기서는 128개의 아주 뻣뻣한 실가닥들이 뇌에 부착되어 수술의 위험성도 높고 뇌와 컴퓨터간의 정보 이동에 있어서 1회에 전송될 수 있는 데이터의 양이 매우 한정적 이었습니다. 심지어 아주 단단한 침의 형태로 뇌에 부착되기 때문에 두개골 안에서 움직이는 뇌의 운동성 측면에서는 뇌의 움직임이 있을 때 마다 단단한 침에 의해 뇌의 일부분이 손상을 받을 수 있다는 사실이 기술의 발전을 매우 불리하게 했습니다. 그러나 Neuralink가 제시하는 새로운 방법은 BrainGate에서 보다 더 많은 전기적 실가닥을 통해 더 유연한 재질을 사용하여 뇌의 물리적 흔들림에도 뇌에 손상없이 더 많은 데이터들을 주고 받을 수 있다는 발전된 형태를 보여줍니다.

 

Neuralink가 선보인 시연에서는 실험 쥐를 통해 그 가능성을 대중에게 알렸는데요. 데이터 전송 측면에서 최근까지 이뤄졌던 그 어떤 기술에서 보다 현저하게 그 성능을 능가하는 수준을 보여주었습니다. 실험 쥐의 뇌에 이식된 유연하고 얇은 전기적 실가닥들과 실험 쥐의 피부 표면으로 노출 시킨 USB-C 타입 포트로 데이터를 주고 받았는데요. 기존에 가능했던 데이터의 양보다 약 10배 가량 더 많은 데이터들을 주고 받는 성과를 보여 주었습니다.

 

어쩌면 앞으로 미래에는 우리가 SF영화에서 볼 수 있었던 로봇의 형태로, 두뇌는 사람의 것이지만 신체는 물리적인 로봇의 형태를 가진 어떠한 존재를 직접 마주하고 앉아 이야기를 하는 상상이 아닌 현실 속에서 살아갈 준비를 벌써부터 해야할 지도 모르겠습니다.