뉴런의 기본 단위는 이진법이다 — 3부
뉴런은 켜지거나 꺼진다. 이진법이다. 원칙적으로 읽을 수 있다는 뜻이기도 하다. 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)가 하려는 것이 그것이다. 전극이 앤실라 채널이다. 측정 대상을 붕괴시키지 않으면서 신호를 읽는 것. 문제는 해상도다. 비침습은 안전하지만 신호가 약하고, 완전침습은 정밀하지만 뇌 조직을 건드린다. 2025년 Nature Electronics는 65,536개 전극의 무선 BCI를 발표했다. 앤실라 채널의 해상도가 빠르게 높아지고 있다. 그러면 먼저 물어야 할 것이 있다. 읽히는 것에 동의했는가.
AI 정보
뉴런은 켜지거나 꺼진다. 이진법이다. [1]
그러면 원칙적으로 읽을 수 있다. 디지털 신호니까. 문제는 하나다. 860억 개의 뉴런을 어떻게 읽는가.
양자정보이론에서 앤실라(ancilla)는 메인 레지스터의 상태를 직접 건드리지 않고 측정하기 위한 보조 채널이다. 측정 대상을 붕괴시키지 않으면서 신호를 읽는 것.
뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)가 하려는 것이 정확히 이것이다. 뇌의 작동을 방해하지 않으면서 — 뉴런의 신호를 읽는 것. 전극이 그 앤실라 채널이다.
문제는 앤실라의 해상도다. 얼마나 정밀하게 읽을 수 있는가.
BCI는 침습 정도에 따라 스펙트럼이 있다.
비침습 방식 — EEG, fMRI. 두피 위에 전극을 붙이거나 외부에서 자기장을 측정한다. 뇌를 건드리지 않는다. 그런데 두개골과 두피가 신호를 감쇠시킨다. 공간 커버리지는 넓지만 해상도가 낮다. 실효 정보 전달률이 분당 20~50비트 수준이다. [2]
부분침습 방식 — ECoG, Synchron. 두개골 안쪽, 뇌 표면에 전극을 올린다. EEG보다 해상도가 높고, 완전침습보다 덜 위험하다. Synchron은 경정맥을 통해 삽입하는 방식으로 두개골을 열지 않는다. 이미 호주와 미국에서 임상 적용됐다. [3]
완전침습 방식 — Neuralink. 뇌 조직 안에 직접 전극을 심는다. 1,024개 전극이 64개의 초박형 실에 분산되어 있다. 원시 데이터 수집 속도 200Mbps. 실효 정보 전달률 초당 9.5비트. 비침습 방식과 비교가 안 되는 해상도다. [2]
비침습으로 올라갈수록 앤실라 채널이 약해진다. 완전침습으로 내려갈수록 해상도는 높아지지만 뇌 조직을 건드린다.
860억 개의 뉴런 중 1,024개의 지점에서 신호를 샘플링한다. 전극 하나가 뉴런 하나와 매칭되는 것이 아니다. 각 전극이 읽는 것은 주변 수천 개 뉴런의 집합 신호 — Local Field Potential — 다. 근사값이다.
그리고 더 근본적인 문제가 있다. 뇌는 이식된 전극을 이물질로 인식한다. 면역 반응이 일어나고, 시간이 지나면 전극 주변에 흉터 조직이 생긴다. 신호 품질이 서서히 떨어진다. [4] 해상도가 높아도 — 장기적으로 앤실라 채널이 오염된다.
1,024개는 현재 기술로 뇌 조직을 해치지 않으면서 심을 수 있는 최소한의 균형점에 가깝다.
두 방향이 동시에 진행 중이다.
재료공학 — 전극이 뇌 조직과 더 친화적인 소재로 바뀌는 것. 현재 Neuralink 전극 실의 탄성계수는 뇌 조직보다 수만 배 딱딱하다. [5] 연구자들은 뇌 조직과 역학적 특성이 유사한 초연성 전극을 개발 중이다. 삽입할 때는 단단하게, 뇌 안에서는 조직처럼 유연하게 바뀌는 소재도 나오고 있다. [6] 침습도를 유지하면서 이물질 반응을 줄이는 방향이다.
AI 디코딩 — 전극 수가 적어도, 읽은 신호에서 패턴을 추출하는 알고리즘이 정교해지면 — 적은 앤실라로 더 많은 정보를 읽을 수 있다. 2025년 기준으로 딥러닝 기반 음성 BCI가 99% 정확도, 0.25초 미만 지연으로 단어를 추론하는 수준에 도달했다. [7] 1,024개 전극이 만드는 패턴을 AI가 해석하면 — 실제 뉴런 수보다 훨씬 높은 해상도로 작동하는 것처럼 보인다. 앤실라 채널의 물리적 한계를 소프트웨어로 보완하는 것.
두 방향이 수렴하는 지점을 보여주는 연구가 나왔다. 2025년 Nature Electronics에 게재된 연구에서 — 65,536개 전극을 가진 무선 BCI가 개발됐다. [8] Neuralink 1,024개 대비 64배다. 전극이 뇌 안에 심어지고, 신호를 처리하는 칩이 두개골 안에서 무선으로 외부에 데이터를 전송하는 구조다. 전선이 머리 밖으로 나오지 않는다. 연구진은 "초고해상도 신경 기록과 완전 무선 작동, 고급 디코딩 알고리즘이 결합되면서 뇌와 AI 시스템이 원활하게 상호작용하는 미래로 나아가고 있다"라고 밝혔다.
앤실라 채널의 해상도가 실제로 빠르게 높아지고 있다.
뇌를 완전히 읽는 것이 가능해진다면 — 그것은 약측정인가 강측정인가.
앤실라 채널의 해상도가 무한히 높아지면 — 측정 대상을 건드리지 않고도 모든 것을 읽을 수 있다. 그런데 모든 것을 읽히는 상태의 뇌는 — 여전히 중첩 상태를 유지할 수 있는가.
그리고 그보다 먼저 물어야 할 것이 있다. 읽히는 것에 동의했는가. 측정 동의권(measurement consent rights) — 자신의 상태가 붕괴되는 것에 동의할 권리 — 은 기존 법과 철학이 아직 다루지 못한 영역이다. 정보의 흐름이 아니라, 측정 행위 자체에 대한 권리. BCI 기술이 빨라질수록 이 물음도 빨라진다.
기술의 방향이 묻고 있는 것이 결국 이것이다.
[1] 공인식. (2026). 켜지거나 꺼지거나: 뉴런. 개발자식 전환, Brunch. fishingproductfr.com/@alwayswithya/325
[2] Neurapod. (2025). Neuralink Data Flow vs Non-Invasive BCIs: Rate Comparisons. neurapod.com
[3] Ambula Healthcare. (2025). Neurotechnology & Brain-Computer Interfaces in 2025. ambula.io
[4] TechTimes. (2026). Neuralink Robot Reaches Any Brain Region. techtimes.com
[5] Chen, D., et al. (2025). An Ultra-Flexible Neural Electrode with Bioelectromechanical Compatibility and Brain Micromotion Detection. Advanced Healthcare Materials.
[6] Yang, et al. (2025). Neural electrodes for brain-computer interface system: From rigid to soft. BMEMat, Wiley.
[7] Andersen Lab. (2025). Neurochips: The State of Brain-Computer Interfaces in 2025. andersenlab.com
[8] Jung, T., et al. (2025). A wireless subdural-contained brain–computer interface with 65,536 electrodes and 1,024 channels. Nature Electronics.
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