척수 손상에도 뇌의 명령을 전달하여 걸을 수 있게 하는 기술

두뇌에 칩을 삽입하여 뇌가 보내는 신호를 컴퓨터로 받아 신체의 다른 부위로 전달하는 기술입니다. 이러한 연구는 예전부터 여러 연구팀에 의해 진행되어 왔습니다. 최근 소식에 의하면 뇌와 척수에 삽입한 장치를 이용하여 척수 손상으로 하반신 불수가 된 원숭이가 걸을 수 있게 하였다고 합니다.

취리히 공과대학교의 Grégoire Courtine 교수가 이끄는 연구팀이 척수가 손상된 원숭이를 걷는 실험을 성공시켰습니다.

논문: A brain–spine interface alleviating gait deficits after spinal cord injury in primates, Nature 539, 284–288 (10 November 2016)

척수 손상에도 뇌의 명령을 전달하여 걸을 수 있게 하는 기술

Courtine 교수 팀은 뇌의 신호를 척수가 손상된 부분을 우회하여 하체에 전달하는데 성공했습니다. 구체적으로 말하면 운동을 조절하는 대뇌 피질에 100 개의 전극을 넣고 그 전극에 연결된 장치를 사용하여 뇌에서 전달되는 신경 신호를 컴퓨터로 전송하였습니다. 컴퓨터는 수신된 신호를 디코딩하고 뇌가 다리에 어떤 움직임을 지시하는지 읽어 내었습니다.

이후 컴퓨터는 디코딩된 정보를 척수의 바로 아래에 묻힌 신경 자극 장치로 전송합니다. 이러한 장치는 척수에 연결되어 컴퓨터로부터 수신한 정보를 척수에 전달합니다. 이렇듯 척수의 손상된 부분을 우회하여 뇌의 신호를 신체 아래로 전달하여 원숭이를 걷게 할 수 있었습니다. 이번 시스템의 이름은 Brain-spine Interface라고 하네요.

이번 연구는 척수 손상 부분을 우회하여 신호를 보내어 보행이 가능하도록 만든 세계 최초 연구라고 합니다. 그러나 저자인 Courtine 교수는 인간에게 적용하려면 추가 실험과 연구가 필요하다고 하네요. 당연한 말이겠죠. 동물 실험을 통해 추가적으로 성능을 개선하고 모르던 문제점을 밝혀내면 점차 인간에게도 적용할 시기가 찾아올 것입니다.