[영틀신반] episode #12 - 리플리카 (Replicas)
종합 / Bio통신원
madpatcher (2020-06-23)

Episode #12

“Replicas (리플리카)” - 새로운 육체, 조작된 기억

‘인간의 기준이 바뀐다.’
 

리플리카

 

출처: https://www.mymovies.it/film/2018/replicas/poster/

 

인간 복제, 뇌 복제 등은 공상과학영화에서 자주 등장하는 주제이다. 이전의 연재에서 ‘셀프리스(Selfless)’ 라는 영화를 통해 하나의 개체에서 다른 개체로 의식과 기억 모두를 이식하는 내용을 다뤘었다. 하지만, 영화에서 보여주는 이식 과정은 좀 생각보다 단순하게 표현이 되었으며, 아쉬운 부분이 좀 남았었다. 이번 영화 ‘리플리카’에서는 좀더 신경과학적인 접근이 영화 중에 다뤄진다. 

주인공 생명공학자 ‘윌(키아누 리브스)’은 군대에 소속된 연구센터에서 뇌 이식을 연구 중이다. 뇌 기증자가 나타나면, 기존에 만들어 놓은 로봇의 인공 뇌에 기증자의 뇌 전체를 스캔해서 이식을 한다. 하지만, 알 수 없는 문제로 인해, 번번히 이식을 실패한다. 그런 와중에 가족들과 함께 휴가를 떠났다가 교통사고로 가족 모두를 잃게 되는데, 연구센터에서 비밀리에 진행 중인 인간복제 기술을 몰래 집으로 가져와 가족을 복제한다. 사고로 죽은 가족들의 뇌를 모두 스캔하고, 복제된 가족들에게 그대로 이식을 한다. 그 와중에 기술적 문제로 인하여, 가족들 중 막내딸은 복제를 못하게 된다. 그래서 가족들의 스캔된 뇌 정보 중, 막내 딸의 기억을 모두 지운다. 그리고 나서 최종적으로 복제를 완성하고, 뇌 이식까지 완성하게 된다. 이런 과정 중에 기존에 실패했던 뇌 이식의 문제를 찾게 된다. 이식된 뇌가 새로운 신체를 받아들이는 과정에서 거부감을 표현하면서 이식이 실패했던 것이다. 이것은 마치 장기 이식 시 이식 거부 반응과 같은 맥락이다. 

하지만, 복제된 가족들은 이상 증상을 보이기 시작하고, 완벽한 복제 알고리즘을 노리는 거대 조직이 쫓기 시작한다. 영화 후반에는 정상화된 가족들과 추가로 막내딸을 복제하여 다시 완벽한 가정을 꾸리는 모습이 그려진다. 전체적인 영화 평은 높지 않지만, 핵심 주제를 신경과학적 접근으로 풀어보는 것이 이번 연재의 목적이다. 앞서 말한 것과 같이 영화 '셀프리스’는 다소 빈약한 이식 과정을 표현하였다. 하지만, 영화 ‘리플리카’에서는 좀 더 많은 신경과학적 용어들이 등장한다. 주인공 ‘윌’이 뇌를 스캔하는 과정에서는 뇌 전체를 화면상에 띄우고, 각 뇌 부위를 호명하며, 신경 활동을 캡쳐하고 저장하는 모습을 보인다. 또한, 막내딸의 기억을 지우는 과정에서는 Alzheimer Diseases 기전에 유명한 베타 아밀로이드 단백질(beta amyloid protein)이 등장한다. 영화에서는 이 단백질을 이용하여, 특정 부위의 기억을 지운다. 물론, 이런 작업은 현재 불가능하다. 하지만, 기억을 지우는 방법으로 이 단백질을 영화에서 이용하였다는 것이 다른 영화와 좀 다른 차이점이다. 

이전 연재에서도 뇌-기계의 연결에 대한 내용을 다뤘었는데, 기술의 발전이 아직은 인간의 뇌 전체를 스캔하고 재구성하는 것에는 한계가 있다. 2018년 Scientific American 라는 잡지에서 새로운 슈퍼 컴퓨터가 세계에서 가장 빠른 Brain-Mimicking Machine으로 등장한 것을 기사로 다뤘다. 새로운 슈퍼 컴퓨터는 백만 개의 프로세서와 1,200개의 인터커넥터 서킷 보드를 가지고 있다고 한다. 이 컴퓨터는 신경세포들간의 firing을 흉내 낼 수 있는 컴퓨터의 한 종류로 세계에서 가장 큰 뉴로모픽 컴퓨터라고 한다 (그림1). 

 

SpiNNaker. 영국 맨체스터 대학교에 있는 슈퍼 컴퓨터의 백만개의 코어프로세서

그림1. SpiNNaker. 영국 맨체스터 대학교에 있는 슈퍼 컴퓨터의 백만개의 코어프로세서.

 

영국 맨체스터 대학교에 있는 슈퍼컴퓨터 SpiNNaker은 인간 뇌의 신경세포들의 모델을 만들어내고, 현재 지구상에 존재하는 어떤 컴퓨터 보다 실시간에 더 많은 신경세포를 자극할 수 있다고 한다. 이러한 슈퍼컴퓨터를 가지고 현재 가장 우선으로 하는 과제는 특정 뇌 부위의 모델을 만들어 활성화시키는 것이다. 예를 들면, 대뇌 피질 또는 뇌저 기저핵(basal ganglia)의 모델을 신경세포들의 firing network를 이용하여 구현하는 것이다. 

또한 유럽 연합에서 지원을 받고 있는 Human Brain Project는 다양한 관점에서 뇌 연구를 진행 중인데, 그중 Brain stimulation project 분야에서는 “Can you imagine a brain and its workings being replicated on a computer?” 라는 질문에 답을 하기 위해 연구를 진행 중이다. 이 프로젝트는 Brain Simulation Platform (BSP)를 제공하는데, 이 플랫폼은 전 세계의 연구자들이 자신의 연구결과를 함께 비교/공유하는 데에 목적이 있다(그림2). 

 

Brain Simulation Platform (BSP). 로그인을 한 후 들어가면, 다양한 연구내용들을 볼 수 있으며, 공동연구를 요청하거나 참여할 수 있도록 권장하는 섹션도 있다

그림2. Brain Simulation Platform (BSP). 로그인을 한 후 들어가면, 다양한 연구내용들을 볼 수 있으며, 공동연구를 요청하거나 참여할 수 있도록 권장하는 섹션도 있다. 

 

다시 영화 속으로 돌아가 보면, 주인공 ‘윌’은 뇌를 스캔 및 새로운 뇌에 스캔 된 내용을 각인시키는 과정을 보여주는 데, 특수 헬멧을 쓰고, 눈앞에 가상으로 펼쳐지는 화면에서 손을 이용하여, 다양한 작업을 한다. 필요한 부분은 확대, 불필요한 부분은 삭제하는 모습도 보여준다. 인상 깊은 부분은 뇌 전체를 크게 펼쳐서 신경세포들의 firing을 보여주는 신경 네트워크는 인상적이었다. 물론, 정확한 과학적 접근은 아니지만, 막내딸의 기억을 찾는 과정에서 특정 신경세포들 간의 네트워크가 특정 기억을 담당하는 것을 엿볼 수 있다. 물론, 현재 신경과학 분야에서 기억에 대한 저장은 신경세포 하나의 역할이 아닌, 다수의 그룹화된 신경세포들의 특정 활성 패턴이 중요하다는 주장이 많다. 필자의 연구 내용에도 이 부분이 중점적으로 다뤄지고 있다. 

또 한 가지 앞에서 다룬 부분이지만, 스캔 된 뇌를 새로운 뇌에 각인한 후 새로운 뇌가 새로운 신체를 인식하는 과정에서 거부감을 보이는 부분이 인상적이었다. 기존의 뇌를 그대로 스캔한다는 것은 뇌가 가진 정보 전체인데, 그 정보들은 기존의 신체와 연결된 정보들이므로 새로운 신체에서 뇌가 다시 활성화되면, 기존 신체와는 다르기에 거부감을 일으키는 것은 당연하게 보여진다. 주인공 ‘윌’은 영화 초반에 이 문제를 정확하게 파악하지 못한다. 하지만, 가족들의 복제와 뇌 각인 후, 신체에 외부 자극이 가해질 때, 신경세포들의 활성의 변화가 특이하게 일어나는 것을 관찰한다. 이후, 기존의 이식 거부에 대한 문제를 해결하게 된다. 이 부분은 뇌가 신체 전반의 모든 정보를 담고 있으며, 일반적으로 기억만을 담고 있는 것이 아닌, 신체 각 부분의 움직임, 감각 등의 정보도 모두 담고 있다는 것을 보여주는 단편적인 예이다. 

기존의 인간 복제에 대한 영화들은 개체가 복제될 때, 뇌도 같이 복제가 동시에 되어 나오는 것을 보여주었다. 이번 영화는 복제된 인간은 텅 빈 백지상태의 뇌를 가지고 있고, 기존에 스캔 된 뇌를 다시 각인시키는 과정을 추가로 보여주었다. 물론, 영화 자체는 큰 흥행을 하지는 못하였다. 하지만, 신경과학을 연구하는 한 사람으로써 뇌를 스캔 및 각인하는 과정은 나름 새로웠고, 기존의 특정 기억을 베타 아밀로이드 단백질을 이용 제거하는 것도 인상적이었다. 

앞으로도 더 많은 신경과학 배경을 갖는 영화들이 등장하기를 기대한다.  

 
출처:

https://www.scientificamerican.com/article/a-new-supercomputer-is-the-worlds-fastest-brain-mimicking-machine/#

https://www.humanbrainproject.eu/en/brain-simulation/

정보출처: BRIC 바이오통신원
<본 기사는 기관에서 작성된 보도자료 또는 개인에 의해 작성 되었습니다.>
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