위키원
뉴럴링크
뉴럴링크(Neuralink)는 일론 머스크가 2016년 설립한 뇌신경과학 스타트업이다. 이 회사는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)를 구축해 뇌 활동을 기록하고 자극해 인간의 질병이나 장애를 극복한다는 목표를 갖고 있다. 뉴럴링크 칩을 가동하려면 두개골을 열어 뇌 조직에 전극을 삽입해야 하는데, 2024년 초에 회사는 최초로 컴퓨터 칩을 실제 인간 환자의 뇌에 이식하는 데 성공했다. 뉴럴링크의 뇌 이식 칩 임플란트 삽입은 사람의 손으로 삽입할 수 없기에 수술용 로봇인 R1로봇이 담당한다.
뉴럴링크는 현재 미 식품의약국(FDA)에 승인을 받아 2개의 임상 연구를 진행 중이다.
개요[편집]
뉴럴링크는 2016년에 설립된 신경 기술 기업으로, 인간과 인공지능의 융합을 목표로 한다.
뉴럴링크는 미국의 BCI 개발 업체로 AGI의 구현이 현실화되어 향후 인간에게 미칠 위협이 우려되자, 인공지능으로부터 밀리지 않고 인간의 지능을 증강시키기 위한 기술로 소개되었다.
인간은 외부 자극을 받으면 감각 기관에서 받아들인 정보가 말초신경 통해 뇌로 전달되고, 뇌는 말초신경에 생체 반응 명령을 내린다. 이러한 과정은 전기 신호를 생성하는 신경세포인 뉴런을 통해 발생한다. 이후 뉴런들 사이 연접 부위에 존재하는 시냅스가 뉴런에서 생성한 전기 신호를 화학 물질로 변환해 다른 뉴런에게 전달하고, 화학 물질을 받은 뉴런은 또다시 전기 신호를 생성하면서 일종의 활동 전위들을 발생시켜 전기장을 만들어낸다.
이에 따라 뉴럴링크는 뉴런의 파괴 없이 전기적인 파장을 수집하고 이를 칩이 처리 가능한 형태의 디지털로 변환한다면, 인간의 지능을 증강시키고 생각을 제어할 수 있을 것이라고 판단한다. 이를 위해 두개골에 작은 구멍을 내어 뇌에 초소형 전극과 칩을 이식하는 방식을 쓴다.
- 뇌와 컴퓨터의 연결: 뉴럴링크는 신경 신호를 읽고 이를 디지털 신호로 변환하여 컴퓨터와 상호작용할 수 있게 하는 기술을 연구한다. 이를 통해 신경질환 환자의 삶의 질을 개선하고, 향후에는 인간의 인지 능력을 확대할 수 있는 방향으로 발전하고 있다.
- 일론 머스크의 비전: 일론 머스크는 뉴럴링크를 통해 인류가 인공지능의 발달 속도에 맞춰 인간의 능력을 향상시킬 수 있도록 하며, 인간의 두뇌를 강화하고 보다 많은 정보를 효율적으로 처리할 수 있는 방안을 모색하고 있다.
역사[편집]
2016년 여행 중이던 머스크는 아이폰을 쓰던 중 정보의 입출력 시간이 너무 오래 걸린다고 불평한 뒤 그의 영감으로부터 새로운 인터페이스를 구상하겠다고 선언한 뒤 설립되었다. HCI의 궁극체는 컴퓨터를 뇌에 직접 연결하여 상호작용하는 BCI 방식이라고 주장한다.
뉴럴링크 칩의 기반 기술은 1992년 유타 어레이의 기술을 기반으로 두고 있으며 2019년 7월에 뇌에 이식할 수 있는 폴리머 소재 전극과 초소형 칩인 N1으로 구성된 인터페이스 장치를 공개했다. 기존의 BCI(Brain-Computer Interface)가 수십개에서 수백개 정도의 전극을 사용한 것과 달리 1024개의 전극 채널이 연결되어 있어 상세한 신호를 받을 수 있다.
채널 수가 늘어나 기존의 뇌-기계 인터페이스보다 훨씬 많은 정보를 정교하게 전달할 수 있으며, 전극과 칩셋이 모두 초소형이기 때문에 기존의 크고 거추장스러워서 도저히 일상에서 사용할 수 없었던 BCI에 비해 장비 소형화 측면에서 큰 진보를 이루었다고 할 수 있다.
이 얇은 전극을 심기 위한 의료용 로봇을 개발하여 혈관과 뉴런에 손상 없이 자동으로 전극을 이식할 수 있도록 했다. 아직은 두개골을 여는 수술이 필요하지만 머스크는 가까운 미래에는 레이저를 이용해 라식수술만큼 간단하게 시술할 수 있을 것이라는 예상을 내놨다. 초소형 칩은 저전력으로 작동하며 뇌의 아날로그 신호를 200배 디지털 신호로 압축하는데 900나노초가 걸린다고 한다.
머스크는 이미 동물 실험을 통해 유인원이 컴퓨터를 조작하게 만드는 데 성공했으며, 2020년 말에 신경 손상 환자들을 대상으로 인체 임상실험을 계획중이라고 밝혔다. 2020년 7월경 트위터에 음악 스트리밍이 가능할 것이라고 밝혔으며 최초로 상용화된 뇌-기계 인터페이스를 목표로 하는 듯.
2019년 7월까지 머스크의 1억 달러(1200억 원)를 포함해 모두 1억 5800만 달러(1900억원)의 투자금을 유치했다.
2020년 7월경에 FDA로부터 혁신기기 지정을 받았으며 8월 28일 경과 발표를 실시간으로 공개했다. 뉴럴링크 시술을 한 거트루그라는 돼지와 시술후 뉴럴링크를 제거한 돼지를 공개했으며 제거한 돼지의 경우 일상생활에 문제없다는 걸로 봐선 삽입과 제거가 비교적 자유로울 것으로 추정된다. 시술 과정은 1시간 정도 걸리며 돼지가 냄새를 맡으며 뇌로 후각신호가 전달되는 것을 뉴럴링크가 디지털 신호로 압축해 내보내는 것을 중계했다.
또한 이전 버전과는 다르게 귀 뒤편에 별도의 블루투스 송수신 장치를 장착할 필요 없이 칩셋과 일체형으로 합쳐진 방식으로 바뀌었다. 10Mb 속도로 무선 전송이 가능하며 자석식 무선충전 기능도 탑재되었다. 배터리 타임은 하룻밤 정도 무선으로 충전하면 하루 종일 쓸 수 있다고 한다.
2021년 4월, '페이저'라는 원숭이가 게임을 하는 영상을 유튜브에 올렸다. 연구진들은 칩이 이식된 페이저에게 우선 조이스틱을 통한 간단한 게임을 시키면서 조이스틱을 특정 방향으로 움직일 때 마다 과일 스무디를 먹게 해주는 보상을 주었고 뉴런의 발화 방향을 기록했다. 이후 조이스틱을 없애고 '퐁'이라는 비디오 게임을 시키자 뇌에서 나오는 신호만으로도 게임을 준수하게 수행해냈다. 인터페이스 속도 단축에 성공했으며 강화학습의 잠재성도 매우 간단한 수준에서 선보인 것이다.
2022년 11월 30일에 열린 뉴럴링크 발표회에서 일론 머스크는 뉴럴링크의 장기적인 목표가 인간보다 똑똑한 슈퍼 인공지능(AGI)이 인류에 초래할 위험을 줄이는 것이라고 강조했다. 6개월 내로 사람에게 뉴럴링크 칩을 이식하는 실험을 시작할 것이라 본다고 했으며 미국식품의약국에 서류를 제출했다고 밝혔다.
2022년 11월 30일에 열린 '쇼우앤텔'에서 뉴럴링크는 시각적 임플란트(vision implant)를 원숭이 뇌에 심어 임상시험을 진행 중이라고 밝혔다. 일론 머스크는 임플란트를 통해 시각 장애인의 시력을 회복 시킬 수 있다고 강조했었다. 그러나 현실적으로 보면, 뇌 임플란트를 통해 단색의 빛으로 화면을 구성하는 방법으로 사물의 윤곽을 대략적으로 확인하는 수준을 기대하는 편이 타당해 보인다. MIT 테크놀로지 리뷰 기사
2023년 3월, FDA가 뉴럴링크의 뇌 칩 인체실험 승인을 거부했다.
2023년 5월, FDA로부터 인간을 대상으로 한 임상 연구 승인을 받았다. 척수환자, 파킨슨병, 시각장애인, 청각장애인 등의 퇴행성 신경질환, 우울증과 중독 등 정신질환을 가진 사람을 대상으로 우선적인 임상에 들어갈 것으로 예측된다.
2023년 8월, 시리즈 D 라운드에서 2억 8,000만 달러 펀딩을 유치했다. 피터 틸의 파운더스펀드가 참여했다.
2023년 9월, 임상 참가자 모집에 나섰으며 11월에 첫 임상시험이 열렸다. 장애가 있는 미국 성인이 첫 대상이다.
2024년 1월 29일, 일론 머스크는 첫 번째로 칩 이식을 받은 사지마비 참가자가 수술 이후 회복에 나서고 있는 상황이라고 밝혔다.
2024년 2월 20일, 뉴럴링크 첫 임상 실험자가 생각만으로 마우스(입력장치)를 움직였다고 일론 머스크가 밝혔다.
5월 20일 FDA로부터 두 번째 임상 환자를 대상으로 하는 인체실험 승인을 받았다는 소식이 알려졌다. 다만 첫 번째 환자의 뇌에 심었던 케이블 상당수가 면역 방어로 추정되는 현상으로 인해 체액으로 빠져나오는 상황이 발생했다고 한다.
뉴럴링크의 작동 원리와 주요 기술[편집]
뉴럴링크는 자신들의 BCI 제품을 생각만으로 외부 기기를 조작할 수 있다는 의미로 '텔레파시'라고 부르고 있다. 텔레파시는 칩을 이식하기 위한 R1 로봇과 뇌에 삽입되는 N1 임플란트, 임플란트를 외부에서 충전하기 위한 무선 충전기, 데이터를 처리하기 위한 소프트웨어로 구성된다.
뉴럴링크의 기술은 미세한 전극을 이용한 뇌신경 신호의 측정 및 분석을 기반으로 하며, 이를 통해 뇌와 외부 기기가 직접 상호작용할 수 있는 인터페이스를 형성한다.
- 미세 전극 및 칩 설계 : 뉴럴링크는 머리뼈에 작고 얇은 '뉴럴레이스(Neural Lace)' 전극을 삽입하여, 뉴런에서 발생하는 미세한 전기 신호를 읽어들인다. 이 신호는 뇌 활동을 실시간으로 측정하는 데 활용된다.
- N1 칩의 역할: 뉴럴링크는 N1 칩을 사용하여 뇌에서 신호를 감지하고, 이를 외부 기기와 연동할 수 있는 신호로 변환한다. 이 칩은 매우 얇고 유연한 전극을 수천 개 장착하고 있어, 높은 해상도로 신경 신호를 읽고 해석할 수 있다.
- N1 임플란트 : 뇌 안의 삽입되는 핵심 장치로, 본체 아래에 붙어 있는 64개의 스레드(실, 머리카락보다 가는 전선 다발)에는 뉴런의 전기 신호를 가져오는 1,024개의 전극이 붙어 있다. N1 임플란트를 뇌에 삽입하는 과정은 다음과 같다.
- 먼저 두개골에 동전 크기의 구멍을 내고 임플란트를 삽입한 후, 로봇을 이용해 스레드를 하나씩 대뇌피질에 박음질해 준다. 스레드에 있는 1,024개의 전극이 각각 전기 신호를 포착해서 임플란트 본체에 전달하면, 임플란트는 무선으로 컴퓨터에 신호를 전달한다. 임플란트는 외부에 있는 무선 충전기를 이용해 주기적으로 충전해 줘야 한다.
- AI 기반 신호 분석: 뉴럴링크는 인공지능(AI)을 통해 대량의 신경 데이터를 분석하고, 사용자가 원하는 방식으로 신경 신호를 디지털화하여 외부 기기와의 상호작용을 가능하게 한다.
- 로봇 수술 장비: 뉴럴링크의 기술적 난관 중 하나는 미세한 전극을 정확히 삽입하는 것이다. 이를 위해 뉴럴링크는 정밀한 로봇 시스템을 개발하여 머리뼈에 구멍을 뚫고, 특정 위치에 전극을 삽입할 수 있게 한다. 이를 통해 인체에 가해지는 손상을 최소화하고 정확한 신경 연결을 확보한다.
- 스레드 이식 로봇 : 스레드를 대뇌피질에 이식하는 작업은 무척 중요하면서 어려운 작업이다, 이를 위해 뉴럴링크에서는 R1이라는 수술용 로봇을 개발했다. R1 로봇은 아래와 같이 머리카락보다 가는 미세한 실을 잡아서 대뇌피질에 하나씩 박음질을 해준다. 첫 임상시험에서 3~5mm의 깊이로 실을 넣었는데, 자리를 이탈하는 실들이 발생했고, 이를 보완해 두 번째 임상시험에서는 8mm로 더 깊숙이 넣었다.
R1%EB%A1%9C%EB%B4%87%EC%9D%98_%EC%88%98%EC%88%A0%EC%9A%A9_%EB%8B%88%EB%93%A4_(%EC%9A%B0)%EB%B0%95%EC%9D%8C%EC%A7%88_%EA%B3%BC%EC%A0%95.png)
뉴럴링크의 주요 연구 분야와 적용 가능성[편집]
뉴럴링크는 뇌와 컴퓨터의 연결을 통해 다양한 분야에서 실질적인 연구 성과를 내기 위해 노력하고 있다.
- 신경질환 치료: 뉴럴링크의 BCI 기술은 뇌졸중, 알츠하이머병, 파킨슨병과 같은 신경계 질환 환자들에게 적용될 수 있다. 뇌신호를 해석하여 근육 운동 신호로 전달하는 방식으로, 신경 손상으로 인한 운동 능력 장애를 치료할 수 있는 잠재력을 갖추고 있다.
- 마비 환자의 운동 보조: 뉴럴링크의 기술은 뇌 신호를 감지하여 로봇 팔, 휠체어 등을 제어할 수 있도록 지원한다. 이는 사지 마비 환자가 의지를 통해 외부 장치를 직접 제어함으로써 생활의 질을 높일 수 있는 방법을 제공한다.
- 의사소통 보조: 말하거나 글로 표현하기 어려운 환자들이 뇌 신호를 통해 의사소통을 할 수 있는 인터페이스를 개발 중입니다. 이를 통해 ALS와 같은 중증 환자들이 자신의 생각을 디지털 신호로 표현하여 의사소통을 가능하게 한다.
- 인지 기능 증강: 뉴럴링크는 인공지능과의 융합을 통해 인간의 인지 기능을 강화하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 데이터를 빠르게 처리하고 정보에 액세스하는 데 도움을 줄 수 있으며, 이는 미래의 인간 능력 확장 가능성에 중요한 역할을 할 수 있다.
참고자료[편집]
- 뉴럴링크 공식 홈페이지 - https://neuralink.com/
- 〈뉴럴링크〉, 《나무위키》
- 조성호, 우수미 기자, 〈'뇌에 칩 이식' 2차 실험 앞둔 뉴럴링크, 올해 말 7~9명 추가 시술 예정〉, 《조선일보》, 2024-08-22
- 선재관 기자, 〈일론머스크의 뉴럴링크, 세 번째 인간 뇌 이식 성공〉, 《이코노믹데일리》, 2025-01-13
- 꿀팁 전달자, 〈뉴럴링크(Neuralink): 정의, 기술, 원리, 장점, 단점, 활용, 전망〉, 《티스토리》, 2024-11-30
- 구름나무, 〈뉴럴링크(NeuraLink)의 핵심 기술과 원리, 생각을 읽고 제어하는 방법〉, 《네이버 블로그》, 2024-08-08
같이 보기[편집]
이 문서는 로고 수정이 필요합니다.
