11년 꼼짝 못한 사지마비 환자, 뇌·컴퓨터 연결해 스스로 식사

뇌에 심은 센서로 뇌파 포착
컴퓨터 통해 손·팔에 신호 전달
주변 도움 없이도 팔 움직여

미국 연구진이 사지가 마비된 환자의 뇌를 컴퓨터에 연결해 환자의 뜻대로 손을 움직이도록 하는 데 성공했다고 영국 일간지 더타임스가 29일(현지시간) 보도했다. 중증 마비환자가 자신의 뇌를 활용해 마비된 신체를 움직일 수 있도록 한 사례는 이번이 처음이다. 이 연구 결과는 전날 영국 의학저널 랜싯에 게재됐다.

28일(현지시간) 영국 의학저널 랜싯이 공개한 동영상에서 미국인 빌 코체바(56)가 오하이오주립대 연구진의 장비를 이용해 물을 마시고 있다. 코체바는 2006년 사고로 사지가 마비됐다. [유튜브 캡처]

오하이오주립대 웩스너메디컬센터 연구진은 2006년 자전거 사고로 어깨 아래 신체가 마비된 빌 코체바(56)의 뇌 속에 센서를 심어놓고 코체바가 팔과 손을 움직이려 할 때 뇌가 일으키는 뇌파를 포착했다. 그다음 이 신호를 외부 케이블을 통해 컴퓨터로 보냈고, 이 컴퓨터가 신호를 분석해 코체바의 팔과 손 근육에 부착한 전극에 명령을 내리게 했다. 손상된 척수 대신 컴퓨터가 뇌의 신호를 신체 각 부분에 전달하게 한 것이다. 연구에 참여한 미국 케이스웨스턴리저브대학의 밥 커시 연구원은 “신체가 마비된 사람들은 척수가 망가져 근육으로 뇌파가 전달되지 않는다”며 “우리 시스템은 그 간극을 효과적으로 메웠다”고 설명했다.

코체바는 이번 실험을 통해 사고 이후 11년 만에 처음으로 직접 손으로 음식을 먹고 음료를 마시는 동작을 해냈다. 팔을 뻗어 물건을 잡거나 코를 긁는 모습도 선보였다. 코체바는 “팔을 움직이려고 생각만 했는데도 마비됐던 팔이 움직여졌다. 으깬 감자도 먹고 물도 마셨다”며 “앞으로 집에서 이 시스템을 쓸 수 있게 되면 신나게 매일 새로운 일을 시도할 것”이라고 말했다.

코체바는 2014년부터 이 실험에 참여해 오늘을 준비해왔다. 사고 이후 오랜 기간 사용하지 않던 근육을 풀어주는 데만 1년이 걸렸고, 새 장치를 이용하기에 앞서 가상현실을 통해 연습을 거듭했다. 이제 그는 약 20초에서 40초 사이에 커피 한 모금을 누구의 도움도 없이 자력으로, 거의 실수 없이 마실 수 있게 됐다. 이번 연구를 주도한 케이스웨스턴리저브대학의 볼루 아지보예 교수는 “아직은 초기 단계지만 우리 연구가 진전될 경우 마비 증세를 겪는 환자들이 일상생활을 할 수 있는 정도까지 신체 기능을 회복할 가능성을 제공할 수 있다”며 “스스로 먹고 마시는 것뿐만 아니라 보다 다양한 행동을 더 정확하게 할 수 있게 될 것”이라고 밝혔다.

연구진은 이 실험이 실제 환자에게 적용되려면 장비가 휴대 가능한 정도로 작아지고 유선 대신 무선으로 신호를 주고받는 등의 개선이 필요하다고 설명했다. 현재는 이 장비를 이용하려면 복잡하고 무거운 기계 덩어리들과 몸을 수많은 전선으로 연결해야 한다. 커시 연구원은 “수년 안에 코체바 같은 환자들이 연구소 밖에서 이 기술을 사용할 수 있기를 바란다”며 “다만 여러 면에서 기술적인 향상이 필요하다”고 말했다.

이기준 기자 foridealist@joongang.co.kr

▶ '최강스펙' 갤럭시S8 공개, 폰과 얼굴 마주치니···

▶ 떡볶이 골목, 애완견 거리··· 서울 명물거리가 사라진다

▶ 홍준표 "허접한 여자와 국정 운영, 탄핵당해도 싸다"

▶ 사지 마비된 환자, 뇌·컴퓨터 연결해 스스로 식사

▶ '영장심사 출석' 朴 경호 법정 앞까지만···간부 마중은