Precision Neuroscience, 개두 수술 없이 최초의 고대역폭 뇌-컴퓨터 인터페이스 입증

Precision Neuroscience는 *Nature Biomedical Engineering*에 연구 결과를 발표하며, 자사의 고대역폭 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)가 개두 수술 없이도 적용 가능함을 보여주었다. 이번 연구는 분야의 중요한 이정표로, 표면 기반 전극 배열이 기존에는 관통형 전극에서만 가능하다고 여겨졌던 성능 수준을 달성할 수 있음을 보여주면서, 환자 위험을 크게 줄였다.

이번 연구는 전임상 동물실험과 표준적인 신경외과 수술을 받은 5명의 환자를 대상으로 한 최초의 인체 실험을 결합하였다. Precision의 시스템은 새로운 마이크로 슬릿(micro-slit) 기술을 사용하여 초박막 피질 배열을 배치하는데, 이 배열은 뇌를 관통하지 않고 표면 위에 놓인다. 각 모듈은 우표 크기 정도이며 1,024개의 전극을 포함한다. 일부 환자에게는 최대 4개의 모듈이 삽입되어, 8㎠ 피질에서 4,000개 이상의 부위에서 기록이 가능했다. 동물 및 인체 연구 모두에서 이 시스템은 고해상도 신경 기록을 제공했으며, 운동 및 감각 디코딩뿐만 아니라 국소적 자극도 지원하였다.

수십 년 동안 BCI 연구는 안전성과 성능 간의 균형에 의해 제한받아 왔다. 전통적으로, 고해상도 디코딩은 관통형 전극을 필요로 했으며, 이는 조직 손상의 위험을 증가시키고 장기적 활용을 제한하였다. Precision의 발견은 표면 기반 기술이 더 안전한 수술 프로파일을 유지하면서도 대규모 신경 세부 정보를 포착할 수 있음을 입증하며 이러한 패러다임에 도전하고 있다.

회사의 경영진은 향후 임상 적용에 미칠 영향을 강조했다. 공동 창립자이자 최고 과학 책임자인 Benjamin Rapoport 박사는 환자들이 이제 더 이상 뇌 안전성과 성능 중 하나를 선택할 필요가 없다고 말했다. 사장兼 최고 제품 책임자인 Craig Mermel 박사는 대규모로 세밀한 뇌 활동을 포착하는 것이 생각을 행동으로 전환하는 핵심이라며 — 커서 제어부터 음성 생성까지 — 그 중요성을 덧붙였다.

논문 발표 이후 Precision은 논문에서 언급된 5명의 환자를 넘어 연구를 확대하였다. 현재까지 50명 이상의 환자가 임플란트를 받았으며, 올해 초 회사는 최대 30일간 사용할 수 있는 임시 임플란트에 대해 FDA 승인을 받았다. 미국 내 6개 의료 센터에서 진행 중인 연구는 이 시스템이 신경외과 수술 후 회복 중인 환자가 생각만으로 기기를 제어하거나, 입력하거나, 게임을 할 수 있는지를 검증하고 있다.

이 기술은 뇌졸중, ALS, 척수 손상 등으로 인한 마비 환자들에게 특히 유망하다. 고대역폭 신호 포착과 최소 침습적 도입을 결합함으로써, Precision Neuroscience는 임상 등급 뇌-컴퓨터 인터페이스로 가는 확장 가능한 길을 제시하고 있다.