사이언스 올제

SCIENCE AND SOCIETY 과학을 통한 미래 건설

브라질의 신경과학자 Miguel A. L. Nicolelis는 신경 집단의 달각거리는 소리를 통해 로봇 보철 장치를 제어하는 연구를 진행하고 있다. 이제 그는 과학 도시 네트워크를 건설해 브라질 국민의 잠재력을 끌어낼 수 있기를 기대하고 있다.

글 : Christine Soares

듀크 대학의 작고 어두운 연구실에서 Miguel Nicolelis 박사는 모니터에 나타난 데이터 스트리밍을 주시하고 있는 두 명의 학생을 만족스럽게 바라보고 있다. 선명한 색상의 파선과 정점은 옆방에서 소형 러닝머신 위를 천천히 걷고 있는 붉은털 원숭이 클레멘타인의 뇌 활동을 실시간으로 보여준다. 뒤쪽 벽의 스피커에서는 잡음이 섞인 탁탁 소리가 들리는데 클레멘타인의 신경이 발화하는 소리가 증폭되어 들리는 것이다. Nicolelis 박사는 "이는 뇌가 들려주는 가장 아름다운 음악입니다."라고 미소를 지으며 말한다.

Nicolelis 연구팀이 2003년 전세계 신문의 1면을 장식할 수 있도록 해준 이 연구는, 생각으로 움직이는 인공 보철술(prosthetics) 연구라는 차후의 큰 연구를 위한 예행연습이었다. 그 당시, Nicolelis 연구팀은 조이스틱으로 비디오게임을 하고 있는 원숭이의 뇌 신호를 듣고서 그 생물학적 코드를 기계 팔이 같은 동작을 수행하도록 하는 명령으로 변형할 수 있다는 것을 증명하였다. 이제 Nicolelis 연구팀은 클레멘타인처럼 어슬렁거리는 원숭이의 운동피질(motor cortex )이 발하는 명령에 따라 움직이는 로봇 다리를 만들 계획이다. 이번에는 또한 로봇 발에서 나오는 감각 데이터를 원숭이의 뇌로 보내 원숭이가 로봇 다리의 움직임을 자기 자신의 것처럼 "느낄" 수 있도록 하려고 한다. 한 걸음 더 나아가, 노스캐롤라이나의 듀크 대학에 있는 원숭이가 지구 반대편 일본 교토 대학의 국제 전기통신 기초 기술연구소(the Advanced Telecommunications Research Institute International)에 있는 로봇 다리를 움직이는 연구도 시도하려 한다.

Nicolelis 박사는 복잡한 실험에 숨어있는 장애물이 존재한다는 점을 인정하지만, 그 중에서 일본과의 신호 전송에 따른 위성 전송 지연은 더 이상 문제가 아니다. 연구실의 Ian Peikon이라는 학생이 전송지연을 120 밀리 세컨드(ms)라는 거의 무시해도 좋을 수준으로 감소시키는 방법을 발견했다. Nicolelis 박사는 "더욱이 Peikon은 대학생입니다."라고 덧붙이며 과학 연구에 중요하게 참여하는데 박사학위가 필요하지 않다는 점의 예시가 된다며 만족감을 표시했다. 이런 언급은 46세의 신경 과학자가 지난 5년 동안, 아마도 인간의 두뇌에 감각을 전송하는 것에 맞먹는 또 다른 열망을 불태워 이끌어 온 원대한 개인 철학을 드러낸 것이다.