맥스 호닥의 새로운 도전: '바이오하이브리드' 뇌 칩
일론 머스크와 함께 뉴럴링크를 설립했던 맥스 호닥이 자신의 스타트업 '사이언스 코퍼레이션(Science Corporation)'을 통해 새로운 형태의 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI, 뇌 신호를 컴퓨터로 전달해 기기를 제어하는 기술) 임상을 준비합니다.
이를 위해 예일대 의과대학 신경외과 과장인 무라트 귀넬 박사가 과학 자문으로 합류했습니다. 귀넬 박사는 실험실에서 키운 뉴런(신경세포)과 전자 장치를 결합한 독특한 센서를 실제 환자의 뇌에 이식하는 역할을 맡게 됩니다.
왜 기존 방식이 아닌 '생물학적 결합'인가?
현재 뉴럴링크를 포함한 대부분의 기업은 금속 전극을 뇌 조직에 직접 꽂는 방식을 사용합니다. 이는 마치 부드러운 두부(뇌)에 얇은 바늘(전극)을 찔러 넣는 것과 같아 시간이 흐를수록 뇌 조직에 상처를 입히고 성능이 떨어지는 부작용이 있습니다.
사이언스 코퍼레이션은 이 문제를 해결하기 위해 '바이오하이브리드' 방식을 선택했습니다. 전자 장치에 실제 뉴런을 심어 뇌와 자연스럽게 연결되도록 유도하는 것입니다. 이는 기계 부품이 아닌 생물학적 다리를 놓는 것과 비슷합니다.
"신경세포를 통해 자연스러운 연결을 만들고, 전자 장치와 인간의 뇌 사이에 생물학적 인터페이스를 구축한다는 아이디어는 그야말로 천재적입니다." - 무라트 귀넬 박사
뇌를 찌르지 않는 안전한 설계
1. 뇌 표면에 얹는 센서
뉴럴링크의 장치가 뇌 깊숙이 침투하는 것과 달리, 이들의 센서는 두개골 안쪽에 위치하되 뇌의 겉면(피질)에 부드럽게 얹혀집니다. 완두콩 크기의 이 작은 장치에는 520개의 기록 전극이 빽빽하게 들어있어 뇌 신호를 정밀하게 읽어냅니다.
2. 임상 시험의 전략
회사는 별도의 복잡한 승인 절차를 기다리는 대신, 이미 뇌 수술이 필요한 환자들을 대상으로 첫 임상을 진행할 계획입니다. 예를 들어 뇌부종(뇌가 부풀어 오르는 증상) 때문에 두개골 일부를 제거해야 하는 뇌졸중 환자가 대상이 될 수 있습니다.
- 안전성: 뇌 조직을 직접 찌르지 않아 위험도가 낮음
- 정밀도: 좁은 면적에 수백 개의 전극을 배치해 고해상도 데이터 수집
- 통합성: 배양된 뉴런이 환자의 실제 뉴런과 빛의 신호를 통해 소통
파킨슨병 치료의 새로운 희망이 될까?
귀넬 박사는 이 기술이 단순한 기기 제어를 넘어 파킨슨병 같은 난치성 질환의 진행을 멈추게 할 수도 있다고 기대합니다. 현재의 파킨슨병 치료는 단순히 전기 자극을 주어 떨림을 멈추게 하는 수준에 그치고 있습니다.
하지만 바이오하이브리드 시스템을 통해 건강한 세포를 뇌에 다시 이식하고 이를 전자 장치로 정밀하게 제어한다면, 파괴된 신경 회로를 복구할 가능성이 생깁니다. 이는 단순히 고장 난 부품을 고치는 것을 넘어 장기적으로 뇌의 기능을 되살리는 혁신적인 접근입니다.
다만 실제 환자를 대상으로 한 본격적인 임상 시험은 준비 과정을 거쳐 2027년경에나 시작될 수 있을 것으로 보입니다. 전문가들은 이 기술이 상용화될 경우 인간의 능력을 확장하는 '인간 증강' 시대의 문을 열 것으로 내다보고 있습니다.
