뇌를 최대한 활용하기: 신경자극의 탐험

Your optimized brain: Exploring the frontier of neurostimulation

이 글은 헤일로의 CEO 다니엘 차오(Daniel Chao)와 TechCrunch 기고자이자 헤일로의 연구원 다니엘 월(Danielle Wall)에 의해 2016년 3월 18일 금요일 TechCrunch에 실렸던 글입니다.

 

헤라클레스부터 슈퍼맨까지, 인류는 항상 인간 신체의 타고난 한계를 거부하는 캐릭터들에게 매료되어왔습니다. 과학자들은 아직 우리가 날아다니게 만들지는 못했지만 우리는 신경자극을 사용함으로써 인지력, 체력과 운동기능을 증가시키는 것이 모두 가능하다는 것을 알고 있습니다.

뇌에 자력 또는 전기 에너지를 조심스럽게 사용하는 이 기술은 슈퍼히어로는 아니더라도 우리를 더욱 강하고, 빠르며 민첩하게 만들 수 있습니다. 신경자극제품들은 비록 그 업계의 비밀들이 전문가 그룹들 밖에서는 상대적으로 알려져 있지 않지만, 마침내 소비 시장에 도달하고 있습니다.

고대 이래로 우리는 전류가 치료와 재생의 효과가 있음을 알고 있었습니다. 1세기 로마의 의사 스크리보니우스 라르구스(Scribonius Largus)는 전기가오리로 두통을 치료했습니다. 벤자민 프랭클린(Benjamin Franklin)은 전하는 바에 따르면, 18세기에 통증 완화를 위해 신경자극기기를 사용했습니다. 다른 기기들은 그 다음 세기 동안 다른 기기들이 발달하였고, 그것은 1980년대에 뇌심부 자극(DBS)으로 이어졌습니다. 그것은 뇌에 직접 작은 전극들을 이식하는 것을 포함했습니다.

뇌심부 발전기는 주기적인 자극 파동을 전달하고, 이것은 파킨슨 병, 떨림, 긴장 이상 같이 통제할 수 없고, 대개 고통스러운 근육의 경련으로 특징지어지는 질병을 성공적으로 치료할 수 있습니다. 그것들은 이제 더욱 복잡한 시스템으로 진화했고, 발전기는 뇌의 신호를 감지하고, 분석하며, 뇌를 자극할지 결정하는 능력을 갖추었습니다.

이식된 신경자극 시스템의 안정성과 효과는 엄격한 FDA의 임상 시험을 통해 입증되었지만, 뇌 수술은 그 기술의 치료상 이익을 볼 수 있는 다수의 사람들에게 적절하지 않습니다. 그래서 덜 외과적인 장비들이 개발되었습니다. 경두개자기자극(TMS)에서, 두피 위의 자성을 띤 코일은 뇌에서 전류를 유도합니다. 경두개자기자극은 편두통과 주요 우울증을 치료하는데 효과적으로 나타났습니다. 하지만 그 기기는 크고 다루기 어려우며, 훈련된 전문가에 의해 병원에서만 관리될 수 있습니다.

저녁 파티에서 이름을 기억하는 것에서부터 새로운 언어에 유창해지는 것까지, 모든 사람들은 그들이 약간 더 빠르게 배울 수 있기를 원합니다.

tDCS 또는 경두개직류자극으로 들어가 봅시다. 다양한 신경정신병학의 상황들을 치료하려는 의도로 개발된 이것은, 두피 표면에 지속적인 전류를 사용해서, 뉴런들이 더욱 쉽게 작동하고 더 강하고 동시적인 신호를 만들어내도록 준비시킵니다. 실제로 뉴런들이 활성화되게 만드는 것이 아니기 때문에, tDCS는 비외과적 뇌자극의 가장 안전한 유형 중 하나로 간주됩니다. tDCS는 또한 상대적으로 단순하게 구성되어있으며, 병원 밖에서도 자기가 관리할 수 있습니다.

당신은 ‘좋아, 이 신경자극기기는 꽤 좋아 보인다. 하지만 이건 단순히 의학적 적용을 위한 것 아닌가? 슈퍼맨이 되게 하는 부분은 어디있지?’ 라고 생각하고 있을지도 모르겠습니다.

tDCS는 많은 흥분(그리고 레딧에서 큰 섹션)을 만들고 있습니다. tDCS가 건강한 뇌에서도 인지력과 운동 퍼포먼스의 향상을 보여주었기 때문입니다. 학습과 기억에 관한 연구는 tDCS를 사용한 참가자가 가속화된 운동기능 습득을 보여주면서 새로운 피아노 코드를 대조군보다 40퍼센트 빠르게 익힐 수 있었음을 보여줍니다. 한 달 뒤에, 피험자들은 여전히 학습에서 이득을 보였고, 이는 tDCS가 내구력 있는 운동기능 기억력을 생산하는 걸 돕는다는 것을 의미합니다.

tDCS는 또한 체력과 근력 생산에서도 상당한 향상을 보였습니다. 한 크로스핏 운동선수 집단에서의 연구는 tDCS를 사용한 단 2주 만에, 그 선수들이 훈련 중 모든 하체 운동에서 5퍼센트 더 많은 무게를 들 수 있게 되었음을 발견했습니다. 다른 연구는 훈련 중에 tDCS를 착용한 선수들이 폭발력에서 12퍼센트 이익을 얻었음을 발견했습니다.

많은 회사들이 감정을 조절하고, 에너지를 만들어 내거나 휴식을 촉진하기 위한 기기들을 개발하면서, 뉴로테크놀로지는 지금 뜨거운 시장입니다. 몇몇은 운동 퍼포먼스를 가속화하기 위해 운동피질 자극과 훈련을 짝 지으면서 스포츠 산업을 겨냥하고 있습니다. 다른 이들은 전두엽과 측두엽의 뇌신경을 자극함으로써 감정중추를 겨냥하고 있습니다. 신경자극은 또한 특수부대들에서 훈련을 향상시키기 위해 군에서 전략적으로 채택되고 있기도 합니다.

뉴로테크놀로지 재품은 최첨단 기술일까요? 이 기술은 수십년 동안 연구되어왔지만, 최근에서에 안전하고 효과적인 치료법이라는 합의에 도달했고, 이제 소비자들이 그것을 사용하기에 쉬운 방법들이 있습니다. 근력에서 12퍼센트의 이득을 얻는 것은 상상이 아닙니다. 더 많은 사용자들이 몸을 훈련하기 위해 뇌를 훈련하는 것의 힘을 증명할수록, 신경자극은 모든 프로선수들의 몸풀기의 일부가 될 잠재력을 가지고 있습니다. 그들은 그 유리함을 포기할 수 없기 때문입니다.

그리고 이건 단지 프로들만을 위한 것이 아닙니다. 신경자극을 사용한 이후에, 기술과 체력에서 가속화된 이득을 추적하기 시작한 주말에 몰아서 운동하는 사람들(weekend warriors)에게 tDCS 기기는 만보기 만큼 흔한 것이 될 수 있습니다.

신경자극을 위한 다뤄볼 만한 시장은 100억 달러에 달할 것입니다. 스포츠, 피트니스, 의료는 이미 큰 산업이지만, 학습 향상을 위한 잠재력은 우리 삶의 모든 측면을 다룹니다. 저녁 파티에서 이름을 기억하는 것부터 새로운 언어에 유창하게 되는 것까지, 모든 사람들은 약간 빨리 배울 수 있기를 원합니다.

궁극적으로 하나의 기기는 대뇌피질의 어떤 표면 영역이든 자극할 수 있는 능력을 가지고, 인간의 뇌와 몸의 잠재력을 전례 없는 방식으로 해제할 것입니다. 한때 헤라클레스의 특징이었던 것은 모든 인간의 활동이 될지도 모릅니다.