이진형 스탠퍼드대 교수 “10년 내 치매 등 5대 뇌질환 극복”
메디컬코리아 개막식 기조연설 ‘디지털 헬스케어 기술 확장성’ 전망 제시
한국인 여성 최초 스탠퍼드대 종신교수 이자 세계적인 뇌과학자
‘뇌 디지털 트윈’ 만들어 뇌질환 진단과 치료 가능성 제시
[현대건강신문=여혜숙 기자] “두뇌를 디지털 트윈화하는 기술을 개발하고 있다. 앞으로 10년 후면 치매, 뇌전증 등 뇌질환을 극복할 수 있을 것이다”
한국인 여성 최초 스탠퍼드대학교 종신교수이자 세계적인 뇌과학자인 이진형 스탠퍼드대 신경학·생명공학과 종신교수는 지난 14일 서울 삼성동 코엑스에서 열린 ‘메디컬 코리아 2024’ 기조연설과 이어진 인터뷰를 통해 이같이 밝혔다.
‘AI와 뇌건강의 미래 : 뇌 디지털 트윈 생성’을 주제로 한 기조연설을 통해 이 교수는 연구의 목표가 두뇌 디지털 트윈을 만들어 뇌 질환 문제를 해결하는 것이라고 밝혔다.
이진형 교수는 “치료법이 없는 뇌질환 유병율이 급격히 증가하고 있다"며 뇌질환을 치료하기 위해서는 뇌 기능을 측정할 수 있어야 하지만, 현재의 기술 수준은 마치 망망대해를 향해하는 것 같다”고 지적했다.
단순히 넘어져서 무릎이 까져도 정확한 위치를 알고 치료를 해하지만, 현재의 뇌질환 치료는 다친 위치를 알지 못하고 치료하고 있다는 게 그의 설명이다.
이 교수는 뇌 질환 극복을 위한 디지털 트윈이 3가지 기능을 갖춰야 한다고 말한다. 첫째, 뇌에서 직접 측정 가능한 뇌기능을 복제할 수 있어야 한다. 둘째, 측정된 뇌기능의 기전을 설명할 수 있어야 한다. 셋째, 아직 테스트를 거치지 않은 개입이 어떤 결과를 도출할 지 예측할 수 있어야 한다.
디지털 트윈은 실제 세계에 있는 물질 등을 가상 환경에 정교하게 재현해 트윈 즉 쌍둥이를 만들어 내는 기술이다. 뇌 디지털 트윈은 인간의 뇌를 디지털로 재현해 뇌 기능을 파악해 뇌질환의 원인을 진단하고 치료하겠다는 것이다.
그는 “지난 15년에 걸친 연구 끝에 우리는 이러한 기능을 모두 갖춘 디지털 트윈을 만들기 시작했다”며 “이제 개인별 두뇌를 디지털 트윈화 하는 능력을 바탕으로 디지털 트윈을 검사해 질병을 정확히 진단하고, 뇌 기능 이상을 유발하는 기전을 파악해 적합한 치료법을 선택할 수 있게 될 것”이라고 강조했다.
스탠퍼드대학교에서 전자공학을 공부하다가 외할머니의 뇌졸중을 지켜보면서 뇌 과학자의 길을 걷기 시작했다는 이 교수는 전자공학과 뇌과학을 결합한 독창적 연구를 시작했다.
지난 2013년 자신의 연구를 바탕으로 미국 실리콘밸리에 엘비스(LVIS)를 창업한 것. 엘비스는 인공지능(AI) 기반 뇌 질환 진단, 치료 프랫폼 ‘뉴로매치(NeuroMatch)’를 개발했다.
이 교수는 “뇌 질환은 이미 심각한 사회 문제다. 미국의 경우 신경외과 의사가 2만4,000명 중 1명에 불과하고, 대부분 환자는 의사를 만나지도 못하는 상황”이라며 “뉴로매치는 뇌 질환에 대한 정보를 시스템화하기 떄문에 의료 비용을 줄이고, 어디서든 환자를 볼 수 있도록 할 것”이라고 말했다.
이어 “뇌전증의 진단과 치료를 첫 번째 솔루션으로 이후 치매, 파킨슨, 자폐증, 수면장애로 영역을 넓힐 예정”이라고 덧붙였다.