네덜란드 연구진이 근위축성 측삭경화증(ALS)으로 몸을 전혀 움직일 수 없는 환자를 대상으로 뇌 임플란트 수술을 시행해 의사를 전달할 수 있도록 하는데 최초로 성공했다.
14일(현지시간) CNN 등에 따르면 하네케 드 브라우너씨는 지난해 네덜란드 위트레흐트대학 연구진이 주도한 뇌 임플란트 수술로 의사소통 능력을 되찾게 됐다.
`루게릭병`으로 널리 알려진 ALS는 발병 직후부터 운동세포가 파괴되면서 결국 호흡근까지 마비돼 죽음에 이르는 병이다. 2014년 사회 유명인사 및 연예인, 운동선수 등이 널리 참여한 릴레이 기부활동인 `아이스버킷 챌린지`로 널리 알려졌다.
올해 60세를 맞는 브라우너씨는 2008년 ALS 진단을 받았다. 지난 8년간 다리, 팔, 손가락 근육이 마비되고 인공호흡기에 의지해 호흡해야만 했다.
브라우너씨의 고통을 가중시킨 것은 신체활동의 문제만 아니다. 운동능력은 상실했지만 간단한 의사전달 표현조차 제대로 할 수 없으면서 더욱 힘들어했다.
그동안 ALS 등을 비롯한 사지마비 환자는 눈을 깜빡이거나 눈의 움직임을 읽는 `아이트래커`로 의사를 전달했다. 하지만 아이트래커는 사용시 적절한 조명이 필요해 실외나 자연에서는 사용에 불편함이 많았다.
브라우너씨는 작년 10월 뇌 임플란트 수술을 받았다. 그 결과 뇌에 이식된 임플란트에 연결된 태블릿으로 단어를 선택해 문장을 완성할 수 있게 됐다. 가벼운 야외활동을 통한 기쁨도 표현했다.
뇌 임플란트 작동방식은 움직임을 제어하는 대뇌 운동피질 영역에 전극을 이식하고, 이를 환자 가슴에 이식한 맥박 조정기 크기 송신기에 연결한다. 이 송신기는 컴퓨터 화면에 연결된 수신기와 통신해 문자판에 메시지를 보낸다.
환자는 컴퓨터 화면에 표시된 문자 위로 움직이는 사각형을 보게 된다. 이때 손을 들어 사각형을 선택한다고 생각한다. 실제로 움직일 수는 없지만 뇌에서 보낸 신호를 통해 이 움직임과 상응하는 행동이 화면에 표시된다. 하나씩 문자가 선택되고 단어와 문장이 완성된다.
브라우너씨는 분당 두 글자를 표시할 수 있다. 이는 기존 아이트래커보다 늦은 속도다. 브라우너씨는 이 시스템에 완전히 적응하고 가정에서 사용하는 데까지 6개월의 시간이 걸렸다.
과학계는 이 연구가 ALS는 물론이고 뇌졸중 후유증으로 고통받는 환자 등에게 희망이 될 것이라고 내다봤다. 시스템에 적응하는데 수개월 이상 훈련이 필요하고, 한 글자를 표현하는데 30초가 걸리는 것을 한계로 지적했다.
뇌-컴퓨터 인터페이스를 연구하는 다양한 사례 연구와 추가 개발이 필요한 상황이다. 연구진은 더 많은 전극을 이용하는 등 뇌 임플란트를 더욱 빠르고 정교하게 만들 계획이다.
연구를 주도한 닉 램지 네덜란드 위트레흐트대 신경과학 교수는 “전문가 없이 집에서 사용할 수 있는 시스템”이라며 “현재 청각장애인 철자법을 적용하는 것도 검토하고 있다”고 말했다.
김명희 기업/정책 전문기자 noprint@etnews.com
