비침습 ‘BBI’ 개발…”인류 전체 뇌 연결 텔레파시 기술”

▲워싱턴대학 연구팀이 세 사람 뇌를 비침습으로 연결한 BBI 기술인 브레인넷(BrainNet)을 개발했다. [Credit: University of Washington]

BBI는 ‘뇌-뇌 인터페이스’(Brain-Brain Interface)의 줄임말로 한쪽 뇌에서 발생한 정보를 다른 쪽 뇌로 전달하는 장치를 가리킨다. 이를 ‘아바타 프로젝트’라고도 부른다.

일종의 텔레파시 기술인 BBI 구현에 있어 가장 큰 걸림돌은 뇌에 전극을 직접 삽입하는 침습방식이다. 엘론 머스크가 설립한 ‘뉴럴링크’는 인간 뇌에 초소형 칩을 삽입해 인간의 생각을 읽고 저장하는 연구를 진행하고 있다.

최근 시애틀 워싱턴대학 신경과학자를 비롯해 심리학자, 컴퓨터 과학자들로 구성된 연구팀은 여러 사람 뇌를 비침습으로 연결한 BBI 기술인 ‘브레인넷(BrainNet)을 발표했다.

연구 결과(논문명: BrainNet: A Multi-Person Brain-to-Brain Interface for Direct Collaboration Between Brains)는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific Reports) 최근호에 실렸다.

▲ BrainNet 아키텍처. [Credit: Scientific Reports]

이번 연구는 문제 해결을 집단으로 할 수 있도록 3명의 뇌를 연결하는 프로젝트다. 테트리스 게임과 같은 블록을 다른 두 블록 사이에 맞도록 방향을 정하는 것이다. 발신자 역할을 하는 두 사람이 블록이 들어갈 위치를 보고 수신자 역할의 세 번째 사람에게 지시를 보냈다. 

발신자 2명에게는 뇌 활동을 기록하는 뇌파(EEG) 장치를 장착한 뒤 컴퓨터 인터페이스를 통해 수신자에게 전송됐다. 즉 두 사람이 세 번째 사람에게 과제를 해결할 수 있도록 돕는 실험이다.

발신자들은 화면의 고주파수 빛에 시선을 집중시켜 회전하라는 지시를 나타내거나 저주파수 빛에 집중해 회전하지 않도록 신호를 보냈다. 컴퓨터 인터페이스는 이 신호를 자기 펄스로 변환해 초전도자기자극(TMCS, Transcranial Magnetic stimulation) 장치를 통해 수신기로 전달했다. 

펄스로 인해 수신하는 사람은 시야에서 빛의 섬광을 볼 수 있었다. 이는 블록을 회전해야 한다는 신호다.

브레인넷 네트워크를 통해 5개 그룹을 여러 차례 실험한 결과 과제를 완료하는 데 평균 81% 정확도를 달성했다. 

이후 진행된 실험에서는 발신자가 보내는 신호에 잡음을 더해 난이도를 높였다. 그러자 수신자는 발신자 지시로 모호한 신호를 구별하는 법을 배웠다. 이는 전통적인 소셜 네트워크의 일부 특징을 모방하는 과정이다.

이전 다른 연구소들은 쥐와 영장류 뇌를 네트워크로 연결했다. 또 다른 연구소는 3마리 영장류가 이식된 뇌-컴퓨터 인터페이스를 통해 컴퓨터에 연결됐다. 이 연구 모두 자기 생각만으로 표적에 커서를 동시에 움직이는 실험이었다. 하지만 이번에는 서로 연결되지 않고 오히려 병렬로 처리를 수행했다. 

현재 인간에 대한 연구 실험은 다소 제한이 있다. 이진 ‘예’ 또는 ‘아니오’ 명령을 수행할 때만 사용할 수 있다. 하지만 기능성 자기공명영상(fMRI)을 이용해 보다 정교한 메시지를 보낼 수 있다. 또한 자기장으로 뇌 특정 부위를 자극해 신경세포를 활성화시키는 비침습 경두개 자극도 가능하다. 

BBI 연구 최종 목적지는 인류 전체 생각을 주고받는 뇌 소셜 네트워크다. 언젠가는 우리 자신의 생각에 접근할 수 있는 기술에 대한 논쟁이 오늘날 온라인 프라이버시 논쟁처럼 사회 문제로 대두될 것이다.

김들풀 기자 itnews@