“타이거 우즈가 2011년 완성한 스윙 폼을 이식해주세요.”

어쩌면 병원에서 이런 주문을 할 날이 멀지 않을 수 있다. 뇌에 각종 장치를 이식해 능력 향상을 꾀하는 ‘신경 보철(neuroprosthetics)’ 분야가 장애 극복용에서 일반인의 기본 능력을 향상하는 방향으로 전환될 전망이다. 백과사전을 통째로 뇌에 넣거나 프로 골퍼가 수년간 완성한 완벽한 동작을 뇌에 이식하는 것이 곧 현실이 될 수 있다는 것이다.

공상과학 영화 같은 얘기로 들리지만 "현재의 신경 보철 분야는 수십 년 전 라식수술이 겪은 단계를 지나고 있다”는 게 뉴욕대학교(NYU) 심리학과 게리 마커스 교수의 생각이다. 라식 수술 도입 초기엔 심각한 장애를 가진 사람들만이 위험 부담을 감수했지만 현재는 보편적인 치료법으로 자리잡았다. 뇌신경 전문가인 마커스 교수에 따르면 어둠 속에도 볼 수 있는 망막칩을 넣거나 바늘 떨어지는 소리까지 들을 수 있는 달팽이관 이식에 대한 거부감은 점차 사라진다는 것이다. 신경 보철을 이용하면 이론적으로는 기억과 학습을 관장하는 뇌의 해마에 메모리칩을 넣어 원하는 정보를 고스란히 저장할 수 있다. 인터넷과 자동으로 연동되게 한 뒤 그 정보가 내 생각의 일부인 것처럼 녹아들 수 있게 할 수 있다. 영화 ‘매트릭스’에서 주인공 네오가 뇌에 정보를 이식해 즉시 가라데 고수가 되거나 항공기 조종사가 되는 식이다. 미래에 이런 편리함을 거부하는 것은 굉장히 어려운 선택이 될 수 있다.

현재 가장 보편화된 신경 보철은 인공 달팽이관이다. 월스트리트저널(WSJ)에 따르면 30년 전 상용화가 시작해 전세계적으로 30만명이 이식 수술을 받았다. 지난해 미국 식품의약국(FDA)은 인공 신경 보철기업 ‘세컨드 사이트’의 전자 망막 이식 수술을 승인했다. 두 장치 모두 유사한 기능을 한다. 외부 장치를 통해 소리와 이미지를 포착, 이를 전극 신호로 바꾼 뒤 뇌가 받아들일 수 있도록 한다. 전자 정보지만 듣는 것, 보는 것과 유사하게 인지된다.

파킨슨병 환자용 신경 보철에 대한 연구도 상당한 진전을 이룩했다. 먼저 두개골에 작은 구멍을 뚫고 장치를 이식해 전자 자극을 가한다. 이를 통해 파킨슨병의 주된 증상인 몸 떨림을 없애거나 줄일 수 있다. 뇌심부 자극을 통한 뇌질환 치료 연구도 활발하다. 미 UCLA 신경외과 전문의 이츠하크 프리드 박사는 2012년 간질 환자를 대상으로 한 실험에서 뇌심부를 자극해 기억력을 개선하는 실험을 선보였다.

생각을 밖으로 전송해 기계를 움직이게 하는 연구도 이미 성과를 거두고 있다. 미 UC버클리의 미첼 마하비즈와 호세 카르메나 연구팀이 개발중인 ‘신경 먼지’는 일종의 뇌 접속기다. 무선으로 작동되는 이 장치는 머리카락 굵기로 사용자의 생각을 외부에서 감지할 수 있는 신호로 바꾸어준다. 의수나 의족을 제어하는 데 요긴하다. 이 연구팀은 최근 동영상 공유 사이트에 전신 마비 환자가 생각만으로 로봇 팔에 신호를 보내 커피를 마시는 영상을 공개했다.

그렇다면 언제 상용화될까. 연구자마다 전망이 엇갈리지만 아무리 늦어도 21세기 말에는 현실이 될 것으로 보는 시각이 지배적이다. 물론 넘어야 할 장벽도 많다. 현재로서의 최대 난제는 대부분의 장치가 두개골을 열어야 이식할 수 있다는 것이다. 감염과 출혈의 위험이 크다. 여기에 거부 반응 없는 인체 조직 개발 시기 등이 신경 보철 분야의 미래를 좌우할 것으로 보인다.

치아 보철이나 심장박동기 같은 다른 인공 장기 이식과는 달리 뇌 보조장치는 인간의 실존과 직결돼 있다. 이 때문에 불꽃 튀는 생명 윤리 논쟁이 불가피하다. 완벽한 인간을 만들 수 있는 유혹이 큰 만큼 악용될 수도 있다. 이미 미 국방부에선 전쟁에서 부상당한 군인의 기억력을 증진하기 위한 이식 프로그램 연구가 한창이다.

전영선 기자