뉴럴 링크 : 21세기를 이끄는 거대한 연결, 뇌-컴퓨터 인터페이스

뉴럴 링크 : 21세기를 이끄는 거대한 연결, 뇌-컴퓨터 인터페이스

$17.00
Description
구글, 테슬라, 메타, 아마존, 마이크로소프트가 주목하는
스마트폰 이후 최대의 기술 혁명!
“2023년 5월, 미국 FDA 칩 이식 수술 임상시험 승인”

“일론 머스크의 허황된 꿈인가,
이미 시작된 레이스인가?”

2023년 1월, 뇌공학 기업 싱크론은 중증 마비 환자들의 뇌에 ‘스텐트로드’라는 칩을 이식한 지난 2021년 수술이 성공적이었다고 발표했다. 같은 해 5월에는 테슬라의 일론 머스크가 설립한 뉴럴링크에서 미국 식품의약품안전처(FDA)로부터 임상시험을 승인받았음을 공개하며 2024년부터 ‘링크(Link)’ 이식 수술에 착수할 것이라고 발표했고, 10월에는 메타(구 페이스북)에서 사람의 뇌가 인식하고 처리하는 내용을 이미지로 재현해 내는 데 성공했다고 밝혔다. 싱크론이 최근 아마존의 창업자 제프 베이조스와 마이크로소프트의 빌 게이츠로부터 지원을 받아 약 7,500만 달러의 투자금을 유치한 것을 넘어서, 커넬은 인간의 인지능력을 증강시키는 ‘해마 칩’의 연구개발을 목표로 이미 2억 3,000만 달러에 달하는 투자금을 유지했다고 발표했다. 하지만 이러한 파격적인 움직임과 급격한 변화의 중심에 뇌와 컴퓨터를 연결하는 뇌-컴퓨터 인터페이스(brain-computer interface, BCI) 기술이 놓여 있음에도, 이 기술을 둘러싼 오해와 과장, 비난과 폄하가 한데 뒤섞여 있어서 비전문가가 그 실상을 파악하기란 쉽지 않다.
국내 최초로 뇌-컴퓨터 인터페이스를 연구하기 시작해 저명한 국제 학술지에만 200편 이상의 논문을 발표해 온 저자는, 이러한 몰이해를 걷어내기 위해 뇌-컴퓨터 인터페이스의 기본 원리부터 최신 현황, 가까운 미래 시나리오들을 제시한다. 뇌-컴퓨터 인터페이스는 왜 침습형 BCI와 비침습형 BCI라는 두 가지 트랙으로 기술 개발이 이루어지는 것이며, 각각의 장점과 단점은 무엇일까? 또한 이미 상용화된 뇌파 기기들은 무엇이고, 스텐트로드처럼 상용화를 앞두고 있는 기술들은 무엇일까? 의사소통이 어렵거나 거동이 불편한 환자들을 위해 쓰이는 것에 그치지 않고, 교육, 게임, 스포츠, 문화 산업에는 과연 어떤 형태로 침투하게 될까? 최고의 뇌공학자들과 미래학자들은 BCI 기술이 어떤 미래를 가져다줄 것으로 예측하고 있을까? 뇌-컴퓨터 인터페이스 분야의 최전선에서 15여 년간 연구해 온 저자는 가상 비서부터 인공 두개골, 뉴로피드백, 전자두뇌, 심부뇌자극 기계, 뇌-뇌 인터페이스에 이르기까지 거의 모든 주제를 망라하며 균형 잡힌 관점에서 이 모든 질문에 답한다.

“대부분의 뇌공학자들은 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술을 ‘인류의 미래를 바꿀 혁신’이라고 말하는 데 일말의 주저함도 없다. 가깝게는 고령화 시대의 가장 큰 숙제인 치매를 비롯한 각종 뇌 질환을 치료하기 위한 수단으로서, 멀게는 인류의 본능인 인위적인 진화를 달성하기 위한 수단으로서 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술이 지닌 엄청난 잠재력을 알기 때문이다. 인류 역사에서 스마트폰이나 인공지능의 등장만큼이나 엄청난 파급력을 끼칠 뇌-컴퓨터 인터페이스의 세계로 여러분을 초대한다.”

소비자의 뇌를 유혹하는, 뉴로마케팅
자기 뇌를 수정하는 기술, 뉴로피드백
기억을 지우고 지능을 높이는, 전자두뇌
나도 모르는 내 마음을 읽는, 수동형 BCI
버튼 하나로 쾌락을 생산하는, 심부뇌자극 기계
인지능력과 신체 능력을 향상시키는, 인공 두개골 …

뇌-컴퓨터, 뇌-인공지능, 뇌-뇌 연결 기술의
기본 원리와 최신 현황, 미래 예측 시나리오!

2019년 7월, 2017년에 설립된 뉴럴링크의 홈페이지에는 뉴럴링크가 지난 2년간 연구한 결과를 소개하는 발표회를 개최한다는 공지와 함께 유튜브 라이브 방송 링크가 하나 달렸다. 대대적인 언론의 홍보가 없었음에도, 라이브 스트리밍 방송에는 무려 20만 명이 넘는 시청자가 동시 접속해 뉴럴링크가 선보이는 새로운 신경신호 측정 시스템을 숨죽이며 지켜보았다. 그로부터 고작 1년 뒤인 2020년 8월에도 몇십 만 명에 달하는 시청자가 동시 접속했는데 이번에는 돼지의 뇌에 전극을 이식하고 이를 컴퓨터와 연결하는 기술이 성공적으로 시연되었다. 같은 달 뉴럴링크는 또 한번 ‘링크 v0.9’라는 이름의 삽입형 무선 인터페이스 시스템을 발표했다. 그리고 그로부터 다시 4년에 가까운 시간이 흘렀다.
1부 ‘뇌, 세상과 통하다’에서는 뇌파를 통해 완전감금증후군 환자들과 의사소통하는 것도 이제는 가능하다는 이야기로 시작해, 예쁜꼬마선충의 신경 네트워크를 컴퓨터에 저장하는 ‘마인드 업로딩’ 기술과 그것의 응용, 시각 정보 처리 과정을 기반으로 꿈이나 상상 속의 이미지를 복원하는 ‘드림 레코딩’ 기술의 최신 성과와 활용 가능성을 짚어본다. 2부 ‘뇌로 움직이는 세상’에서는 BCI를 이용해 인터넷을 서핑하거나 자동차를 운전하고, 게임을 하거나 드론을 움직이며, 생각만으로 로봇 팔을 움직이는 것을 넘어서 로봇 팔을 통해 감각을 느끼는 마음 타자기, 스텐트로드, 인공 두개골 등의 혁신 기술들을 소개한다. 3부 ‘나보다 나를 더 잘 아는 기계’에서는 정신 질환을 예방하고 취향을 바꾸는 등 자신의 뇌를 수정하는 뉴로피드백 기술뿐만 아니라, 우리의 감정에 반응하는 가상 비서와 관련된 수동형 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술이 이전과 달리 얼마나 급속도로 발전하고 있는지를 살핀다. 또한 ‘뮤즈’ 시리즈와 같은 수면과 명상을 유도하는 웨어러블 기기들의 상용화를 시작으로 이러한 기술들을 교육이나 마케팅 분야에까지 확장하고 응용하려는 움직임들에 주목한다.

북 트레일러

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저자

임창환

저자:임창환

뇌공학자.뇌와기계를연결하는뇌-컴퓨터인터페이스를국내최초로연구하기시작해지금까지저명한국제학술지에만200편이상의논문을발표했고,뇌질환의치료와재활을위한뇌공학과인공지능기술을연구하고있다.

서울대학교전기정보공학부를졸업하고동대학원에서석사와박사학위를받았으며,이후미국미네소타주립대학교연구원과연세대학교의공학부조교수를거쳐2011년부터한양대학교공과대학바이오메디컬공학과교수로재직중이다.한양대학교뇌공학연구센터센터장,인공지능학과와융합전자공학과의겸임교수,여러국제학술지의부편집장을역임하고있으며,2023년부터대한뇌파신경생리학회회장을맡고있다.

2013년한국공학한림원미래100대기술주역으로선정되었으며,2007년대한의용생체공학회젊은의공학자상,2020년대한뇌기능매핑학회학술상을수상했다.지은책으로는과학분야스테디셀러인『뇌를바꾼공학,공학을바꾼뇌』,『바이오닉맨』등이있다.

목차

1부뇌,세상과통하다
1장육체에갇힌영혼과소통하기
2장뇌를컴퓨터에업로드한다면
3장꿈을저장하는기계
4장뇌와컴퓨터의역사적인만남

2부뇌로움직이는세상
5장생각으로날아다니는로봇들
6장마음을읽고옮기는기계
7장잃어버린몸을찾아서
8장무엇이‘진짜’팔과다리일까

3부나보다나를더잘아는기계
9장우리뇌의주인은누구일까
10장인간적인,너무나인간적인
11장마음을해부하는알고리즘
12장당신의뇌를바꾸시겠습니까

4부비욘드뇌-컴퓨터인터페이스
13장실험실에서배양되는인간의뇌
14장연결되는뇌들,뇌-뇌인터페이스
15장기억을지우고지능을높이는,전자두뇌
16장BCI,네가지미래예측시나리오

에필로그
참고문헌

출판사 서평

소비자의뇌를유혹하는,뉴로마케팅
자기뇌를수정하는기술,뉴로피드백
기억을지우고지능을높이는,전자두뇌
나도모르는내마음을읽는,수동형BCI
버튼하나로쾌락을생산하는,심부뇌자극기계
인지능력과신체능력을향상시키는,인공두개골…

뇌-컴퓨터,뇌-인공지능,뇌-뇌연결기술의
기본원리와최신현황,미래예측시나리오!

2019년7월,2017년에설립된뉴럴링크의홈페이지에는뉴럴링크가지난2년간연구한결과를소개하는발표회를개최한다는공지와함께유튜브라이브방송링크가하나달렸다.대대적인언론의홍보가없었음에도,라이브스트리밍방송에는무려20만명이넘는시청자가동시접속해뉴럴링크가선보이는새로운신경신호측정시스템을숨죽이며지켜보았다.그로부터고작1년뒤인2020년8월에도몇십만명에달하는시청자가동시접속했는데이번에는돼지의뇌에전극을이식하고이를컴퓨터와연결하는기술이성공적으로시연되었다.같은달뉴럴링크는또한번‘링크v0.9’라는이름의삽입형무선인터페이스시스템을발표했다.그리고그로부터다시4년에가까운시간이흘렀다.
1부‘뇌,세상과통하다’에서는뇌파를통해완전감금증후군환자들과의사소통하는것도이제는가능하다는이야기로시작해,예쁜꼬마선충의신경네트워크를컴퓨터에저장하는‘마인드업로딩’기술과그것의응용,시각정보처리과정을기반으로꿈이나상상속의이미지를복원하는‘드림레코딩’기술의최신성과와활용가능성을짚어본다.2부‘뇌로움직이는세상’에서는BCI를이용해인터넷을서핑하거나자동차를운전하고,게임을하거나드론을움직이며,생각만으로로봇팔을움직이는것을넘어서로봇팔을통해감각을느끼는마음타자기,스텐트로드,인공두개골등의혁신기술들을소개한다.3부‘나보다나를더잘아는기계’에서는정신질환을예방하고취향을바꾸는등자신의뇌를수정하는뉴로피드백기술뿐만아니라,우리의감정에반응하는가상비서와관련된수동형뇌-컴퓨터인터페이스기술이이전과달리얼마나급속도로발전하고있는지를살핀다.또한‘뮤즈’시리즈와같은수면과명상을유도하는웨어러블기기들의상용화를시작으로이러한기술들을교육이나마케팅분야에까지확장하고응용하려는움직임들에주목한다.

뇌를수정하고강화하는세상,
이미시작된유토피아/디스토피아
“당신의뇌를업그레이드하시겠습니까?”

2011년,서던캘리포니아대학교의시어도어버거교수는쥐들에게MK801이라는약물을주입했다.약물을주입받은쥐들은‘지연표본불일치’라는간단한기억측정과제조차도제대로수행하지못했는데,버거교수가쥐들의해마에작은칩을이식하자쥐들은이전처럼과제를잘수행해냈다.이른바‘해마칩’이탄생한순간이었다.하지만버거교수는여기서멈추지않고후속연구를진행했는데,이번에는약물을주입하지않은일반적인쥐를대상으로하는실험이었다.해마칩을삽입한쥐들은그렇지않은쥐들에비해지연표본불일치과제를잘,그것도훨씬더잘수행해냈다.해마칩을인간에게이식하면어떤일이일어날까?알츠하이머로인해기억력이저하된환자들뿐만아니라,기억능력에문제가없는일반인도더뛰어난기억력을가지게될것이라는예상이가능하다.실제로버거교수연구팀은커넬을통해사람의뇌에이식가능한해마칩을개발하는프로젝트를착수했고,커넬은이로써우리돈으로3,000억원에달하는규모의투자금을유치했다고알려져있다.
이렇게브레인칩이나뇌파를통해지능을높이는뇌공학기술들은현재급격하게발전하고있다.놀랍게도,베르니케영역이나배측전전두피질같은뇌영역들을활성화시킴으로써집중력이나암기력,언어이해능력을크게향상시키는기술은이미수년내에우리에게적용할수있을정도로성숙한상태다.또한신경과학자들이논문을통해“행복이라는것이버튼을한번누르는것만으로도쉽게얻어진다면이는과연윤리적으로아무런문제가없을까?”라는질문을던질정도로,전기자극하나로괴로운기억을지우거나우울감을줄이고,더나아가쾌락마저생산해내는심부뇌자극기계역시이미상당한수준에이르렀다.4부‘비욘드뇌-컴퓨터인터페이스’에서는이러한인지능력증강,감정완화/증폭기술뿐만아니라,인공지능과뇌를연결하고,뇌와뇌를연결하는뇌오노가이드,뇌-뇌인터페이스기술들에주목한다.
하루가멀게무서운속도로발달하는인공지능과뇌과학은공학을통해과연우리에게어떤미래를가져다줄까?책의후반부에서는최고의뇌공학자들이나뇌과학자들,미래학자들의입을빌려,장밋빛전망만큼이나어두운앞날을상기시키는뇌-컴퓨터인터페이스의미래,그리고그에따른노동시장과사회구조의변화,새로운산업의출현에대한네가지미래시나리오들을소개한다.

“생성형AI보다조금은조용히,하지만어쩌면더거대한혁명이이순간벌어지고있다.바로BCI가막연한꿈이아닌미래의료,경제,그리고‘인간이란무엇인가’라는본질적질문에까지영향을줄수있는현실이되어가고있다는점이다.대한민국대표뇌공학자임창환교수의『뉴럴링크』는BCI의과거와현재,그리고미래를정확하면서도이해하기쉽게설명해주고,특히머스크와저커버그같은빅테크리더들이최근왜BCI연구에뛰어들고있는지를잘보여준다.기계가점점인간스러워지는미래인공지능시대에인간은도리어점점기계와연결되고‘기계스러워’지는역설적이면서도흥미롭고,걱정되면서도기대되는‘신나는BCI신세계’를이책을통해미리경험해볼수있다.”
─김대식,KAIST전기및전자공학부교수,『챗GPT에게묻는인류의미래』저자