뇌 전기신호 측정 100년…"이르면 10년 뒤 뇌파로 발작·종양 진단"

뇌전도 기술이 발전하면서 프라이버시 보호 방안의 필요성 또한 커지고 있다. gorodenkoff/게티이미지뱅크 제공.

뇌의 전기적 활동을 측정하는 뇌전도(EEG)로 뇌의 활동을 기록한 지 100년이 흘렀다. 뇌전도 측정 100주년을 맞아 뇌전도 미래를 예측한 논문이 발표됐다. 

뇌전도는 두피에 전극을 부착해 신경세포들이 뇌 신호를 주고받을 때 생기는 전기적 활동을 기록한다. 1924년 7월 독일 생리학자인 한스 베르거가 발명해 뇌 활동 측정 도구로 활용해왔다. 

도미닉 웰케 영국 리즈대 연구원 연구팀은 뇌전도 측정 100주년을 기념하며 관련 학자 6685명을 대상으로 뇌전도의 미래 발전 가능성을 조사한 결과를 22일 국제학술지 ‘네이처 인간 행동’에 발표했다. 

뇌전도는 뇌의 기능과 장애를 이해하는 데 중요한 역할을 해왔다. 과거 성격 문제로 인식됐던 개인의 상태가 뇌 활동 장애 때문에 발생한 것이란 사실을 밝히는 등 뇌 과학 발전에 기여했다. 

현재는 뇌전도가 거짓말 탐지기로 활용될 가능성, 의식은 있지만 몸이 마비된 락트인 증후군 환자의 의사소통 도구가 될 가능성 등이 연구되고 있다. 

이번 논문에서 전문가들은 발작이나 종양 등 뇌 이상 진단 결과를 실시간으로 신뢰할 수 있는 수준으로 도출하는 것은 앞으로 10~14년 내에 가능할 것으로 보았다. 

꿈이나 장기 기억의 내용을 읽어내는 것은 50년 이상 더 걸릴 것으로 보았다. 현재 연구자들은 렘수면 상태에서 발생하는 뇌파 데이터를 분석해 꿈을 복원하려는 시도를 하고 있지만 아직 초기 단계에 있다. 향후 뇌 과학 및 인공지능(AI) 기술 발전과 함께 보다 정밀한 분석이 가능해질 것으로 기대된다. 

과학자들은 한 세대 안에 뇌전도를 휴대하고 다니게 될 것이란 추측도 내놓았다. 전극과 증폭기로만 구성된 뇌전도는 앞으로 점점 저렴해지고 휴대성과 사용 편의성도 높아질 것이란 이유다. 웰케 연구원은 “사람들은 매일 뇌전도를 스마트폰처럼 쉽게 접근할 수 있게 될 것”이라며 “생리학적으로 의미 있는 통찰력을 제공해 삶을 개선할 수 있을 것”이라고 말했다. 

운전자나 조종사의 상태를 파악하는 데도 활용될 것으로 보았다. 뇌파 측정을 통해 졸음 운전을 하거나 잠들지 않았는지 확인하고 조종사 교체 시점을 파악하는 데 도움이 될 수 있다는 것이다. 복잡한 영상 기술을 활용하지 못하는 개도국들은 뇌파 연구에서 배제되지 않을 것으로 기대됐다.

뇌전도에 대한 낙관론과 함께 주의가 필요한 부분도 제시됐다. 인간이 가진 생각의 자유, 머릿속 사적 영역이 노출되는 문제다. 특정한 인물의 사진을 보여줬을 때 생긴 개인의 긍정적, 부정적 생각이 외부로 유출될 수 있다는 지적이다. 

사람의 감정 상태를 마케팅 등에 오용·악용할 가능성도 있다. 연구팀은 "뇌전도를 AI 및 가상현실(VR) 기술들과 접목해 발전시켜 나가되 데이터 수집과 활용에 있어 프라이버시를 보호할 수 있는 방법들을 함께 강구해 나가야 한다"고 설명했다.  

<참고 자료> 
doi.org/10.1038/s41562-024-01941-5

[문세영 기자 moon09@donga.com]