컴퓨터와 인간의 뇌 격차에 대한 문제가 새로운 이슈로 등장하게 될 것이다

컴퓨터와 인간의 뇌 격차에 대한 문제가 새로운 이슈로 등장하게 될 것이다

과학자들은 살아있는 뇌 세포와 실리콘 회로를 연결하는 뉴로칩neurochip을 개발했다. 칩의 반도체 속의 전류는 신경세포 내의 전류를 기록하여 살아있는 세포와 기계가 직접적으로 커뮤니케이션할 수 있게 한다.

과학자들은 최근에 간질 환자를 훈련시켜 생각만으로 컴퓨터의 커서를 움직이게 했다. 뇌수술을 통해 이 환자의 뇌 표면에 자그마한 신호감지 전극을 부착했으며, 이것으로 전극에 연결된 컴퓨터 커서를 움직일 수 있었다. 이것은 처음부터 쉬운 건 아니었지만, 훈련을 거듭함으로써 단지 생각만으로 커서 움직임의 70% 정도 통제할 수 있게 되었다. 뇌와 컴퓨터 사이의 이런 인터페이스에 대한 연구가 급속하게 발달함으로써 신경 손상을 치료하고 예방할 수 있는 가능성이 열리게 되었다. 바야흐로 생각으로 전자기기를 직접 통제하는 포스트 키보드 시대post-keyboard age의 도래가 멀지 않게 된 것이다.

뇌-컴퓨터 인터페이스brain-computer interface 기술은 뇌의 생리적, 심리학적 전기적 신호를 전환하여 컴퓨터 커서나 키보드 같은 출력장치와, 심지어는 의족까지도 통제할 수 있다. 이런 기술은 원래 운동신경을 심하게 손상당한 사람을 돕기 위해 개발되었는데, 이에 의해서 뇌 연구가 급속히 도약하게 된 것이다. 이 기술을 이용하여 생각만으로 컴퓨터를 통제하여 손으로 쓰는 속도의 절반 정도인 1분에 15자의 글을 쓸 수 있었다. 실리콘 기반 기술이 다음 몇 년 안에 빠르게 발전하면, 생각하는 것만으로 보통 말하는 정도의 속도로 컴퓨터에 글을 쓸 수 있게 하는 뉴로칩이 등장하게 될 것이다.

디지털로 연결되기 위해 뇌수술이 반드시 필요한 건 아니다. 뉴로칩을 이식하기보다는 EEG 전극을 두피 표면에 부착하여 신경활동을 전달할 수 있기 때문이다. 두피 표면을 읽는 기기에 피실험자가 연결되면, 연구자는 fMRI를 이용하여 대뇌의 혈액의 흐름을 측정하고 순간마다의 결과를 피실험자에게 제공한다. 이에 따라서 피실험자는 자신의 뇌파 출력을 조정하여 손을 전혀 사용하지 않고 컴퓨터 게임도 할 수 있게 된다.

뇌에 정보를 직접적으로 전달하기 위해 초음파 파동신호를 이용한 기술이 개발 중에 있다. 미 국방성 과학자 스투 울프Stu Wolf는 이를 이용하여 몇 십 년 내에 텔레파시로 네트워크 연결을 가능하게 하는 컴퓨터 헤어밴드를 착용하여 마음속의 생각을 다른 사람의 마음에 직접 전달하는 것이 가능할 것이라고 예상하고 있다.

신경과학자들은 뇌 기능을 측정하고 자극하기 위한 방법을 정교하게 만들려고 노력하고 있다. 현재 뇌 활동을 추적하기 위한 방법은 상대적으로 넓은 범위의 뇌 영역과 신경회로를 모니터링하는 것이다. 가장 작은 전극을 사용한다 하더라도, 여러 세포들이 모인 곳에 자극을 주면 단 한 번의 전기 자극만으로도 수많은 세포들을 흥분시킬 수 있다.

머지않아 우리는 뇌의 각 세포들의 신경활동을 자극하고 모니터링할 수 있는 능력을 갖게 될 것이다. 과학자들은 이미 레이저로 감광성 단백질을 1000분의 1초 단위로 분석하는 새로운 기기를 개발했다. 이로써 우리는 뇌 세포가 생물학적으로 커뮤니케이션하는 속도를 포착할 수 있게 되었다. 또한 이 기술을 바탕으로 레이저를 이용하여 각 뇌신경 세포들을 조작할 수 있게 되었다. 미래에는 건망증 정도는 레이저 광선의 스위치를 켜기만 해도 간단히 치료될 것이다. 또한 원격조정을 통해 신경회로를 교정하고 점검할 수 있는 날도 곧 도래할 것이다.

컴퓨터가 더 빠르고 더 효율적으로 진화하여 사이버 뇌가 일반화되면, 세대 간의 뇌 격차로 인한 문제보다는 컴퓨터와 인간의 뇌 격차에 대한 문제가 새로운 이슈로 등장하게 될 것이다. 이런 문제는 이미 오랫동안 공상과학 소설과 영화의 인기 있는 테마였다. 현재 우리가 컴퓨터 시뮬레이션으로 만든 가상세계는 미래의 뇌를 갖게 될 미래 세대에게는 연구하고 휴식하며 창조하는 실제의 작업 공간이 될 것이다.