뇌 이식

1 정의

뇌 이식(혹은 몸통 이식)은 한 유기체의 뇌를 다른 유기체의 몸통 또는 기계에 이식하는 것을 말한다. 이론적으로 노화나 사고 등으로 뇌를 제외한 신체가 심각하게 손상된 사람이 자아와 기억을 유지하면서 새로운 건강한 몸을 얻는 것이 가능하다.

그동안 불가능하다고 여겨져 왔으나 다양한 형태의 픽션물에서 다뤄져 왔으며, 의학 기술의 발달로 근미래에 이루어질 거라 예상하는 사람도 있다. 그러나 대부분의 주류 학계에서는 의학 기술적 한계와 윤리적 한계 등을 이유로 발전이 무척 더딜 것이며, 특히 윤리적 문제가 해결되지 않는 이상 발전이 더디고 정체될 가능성이 높다고 보고 있다.

2 뇌 이식?몸 이식?머리 이식?

뇌 이식과 몸통 이식은 사실상 같은 말이다. 요지는 인간의 주체를 몸으로 보느냐 뇌로 보느냐에 있다. 뇌를 신체에 딸린 장기의 일부로 본다면 뇌를 이식하는 게 맞다. 그러나 일상적으로 장기 이식을 지칭할 때, 예를 들어 심장 이식이라고 한다면 내 몸에 있는 심장을 제거하고 외부로부터 심장을 이식받는 것을 지칭하므로 그런 의미에서 뇌 이식은 틀린 표현이다. 그러나 몸통 이식이라는 표현보다 뇌 이식이라는 표현이 직관적으로 더 와닿기 때문인지 더 많이 통용되고 있다. 영문 위키백과에도 문서명은 brain transplant로 되어 있고 또 다른 표현으로 whole-body transplant라는 용어를 문서 내에 첨언해놨다.

엄밀히 말하면 뇌 이식(brain transplant)은 머리 이식(head transplant)과는 다르다. 그러나 뇌를 자아와 인간성의 주체로 보고 그 외의 신체 교체를 목표로 한다는 점은 같다.

또한 말 그대로 외부에서 내 머리로 뇌 조직이나 신경 세포 등을 이식하는 것에도 뇌 이식이라는 표현이 혼용된다. 사실 뇌 이식이라는 표현은 이 경우에 더 적합하다. 그러나 이 문서에서는 뇌 이식(brain transplant)을 더 널리 사용되는 의미로 사용한다. 즉 뇌를 제외한 모든 신체를 교환하는 몸통 이식의 의미로 사용한다.

3 역사

1857년에 프랑스의 브라운 세퀴아르는 개의 머리를 잘라낸 뒤 산소가 함유된 피를 동맥에 주입하여 뇌의 기능이 유지되는지를 알아보는 실험을 하고, 잘라진 머리의 눈과 안면근육이 짧은 시간 동안 움직이는 것을 관찰했다고 주장했다. 인간의 머리로 실험을 해본 기록도 있다. 1884년 프랑스의 라보르드는 길로틴에 의해 잘려진 사형수의 머리를 큰 개의 몸통에 연결하였다. 그러나 아마도 머리를 실험실까지 운반하는데 걸리는 시간이 길어진 탓이었는지 뇌기능을 되살리는 데에 실패하였다.

알렉시스 캐럴과 함께 혈관봉합술을 개발한 찰스 거틀리는 1908년에 개의 머리를 떼어 다른 개의 목에 접합시키는 수술에 성공했다. 그러나 혈관 꿰매는 기술이 당대 최고였다는 그도 머리가 둘 달린 개를 만드는 이 수술에는 20분이라는 시간이 걸렸다. 때문에 이식한 머리의 기능은 완전치 않았다.

최초로 동물간의 흉강 내 심장이식(그 전까지는 동물의 목이나 사타구니에 심장을 이식했었다.)에 성공한 소련의 천재 외과의사 블라디미르 드미코프는 1950년대에 개 두 마리의 머리를 서로 바꾸어 붙이는 데 성공하였다. 심장의 관상동맥을 연결하는데 1분 30초밖에 걸리지 않았다는 드미코프의 뛰어난 기술 덕분에 그의 개들은 수술 후 보통 수일을 생존했는데 한번은 29일간이나 생존상태를 유지한 적도 있었다.

과거 러시아의 생리학자 세르게이 브류호넨코는 뇌 이식과 관련된 인상깊은 실험을 성공했다. 정확히는 개의 머리와 장기 등을 Аутожектор(Autozhektor)라는 기계를 만들어서 2시간 동안 살아있게 하는데 성공했다.

1965년에 개의 뇌를 다른 개의 순환계에 연결시키는 실험을 했던 미국인 의사 로버트 화이트는 1971년에 원숭이 머리를 다른 원숭이의 몸통에 이식하는 수술을 성공시켰다. 8시간 걸린 이 수술의 결과 원숭이들은 6시간에서 3일 정도 살았다고 한다. 화이트는 수퍼맨의 주인공 크리스토퍼 리브처럼 전신이 마비된 환자의 경우, 목 아래 부분을 때때로 건강한 몸으로 교체해준다면 수명을 수십 년은 연장시킬 수 있을 것이라고 주장하기도 했다.

머리 전체가 아닌 뇌만을 이식하는 실험은 아직 보고된 바 없다. 그런데 전형적인 가짜 인터넷 사이트의 하나인 Braintrans.com에 들어가 보면 고객의 뇌를 젊고 예쁜 사람의 몸통이 달린 두개골 속에 이식해주는데 단돈 49만 9천 달러를 받는다고 광고하고 있다. 이식에 쓰일 몸통들을 동유럽 여러 나라에서 비밀리에 구해 온다는 이 사이트의 선전문구가 왠지 그럴듯해 보인다. 아직은 황당무계해서 도저히 믿을 수 없지만 인간의 기술이 앞으로도 계속 발전해 나간다면 언젠가 정말로 이런 회사가 생길지도 모르는 일이다.

4 실현 가능성

의학 기술에 대한 전망이 늘 그렇듯 낙관론과 비관론이 양립해 있다. 그러나 현재까지는 비관론이 현저히 우세한데 그 이유는 의학 기술적인 문제도 문제지만 윤리적인 이유가 크다. 의학 기술이 발달하기 위해서는 수 많은 연구와 시행착오가 필요한데, 사람 목숨과 직결되는 문제이기 때문에 연구도 힘들고 시행착오의 과정을 거치기도 힘들다.

주류 과학계 의학계에서는 비관적인 정도가 아니라 정신나간 소리로 취급하여 아예 관심조차 없는 수준이다. 수 명에서 수 십명을 살릴 수 있는 장기 기증자의 신체를 이용해서 단 한 명의 환자를 대상으로 성공할 가능성이 거의 없는 인체실험 수준의 시술을 하겠다고 하면... 장기 기증자가 아닌 뇌를 제외한 신체를 배양하는 기술이나 신체에 상응하는 기계가 개발되지 않는 이상...

4.1 의학기술적 난점

가장 큰 문제는 뇌 자체가 매우 약한 조직이며, 조금이라도 대미지를 입으면 그야말로 망했어요. 단단한 머리뼈로 둘러싸인 뇌를 꺼내는 과정에서부터 도통 답이 나오지 않는다. 뇌를 아무런 손상 없이 꺼내는 것 자체가 불가능에 가까울 정도. 메인보드에 박혀 있는 CPU를 갈아끼우기만 하면 되는 컴퓨터와는 차원이 다르다. 컴퓨터 관련으로 비유하자면 안쪽이 솔더링된 CPU를 바이스와 맨손으로 뚜껑따기를 해서 CPU가 멀쩡하게 작동할 정도의 난이도가능하긴해?로 보면 된다

또한 신경 조직이 새로운 신체 혹은 기계에 연결되더라도 기능을 회복하기 쉽지 않다는 점이다. 그게 가능하다면 척추가 손상된 사람이 하반신 마비로 고생할 이유도 없을 것이다. 그러나 이 또한 척추가 손상된 쥐가 줄기세포로 그 기능을 회복하는 등 해결될 전망이 나쁘지만은 않다.

의학적 한계는 의학 기술의 발달을 통해 극복될 수 있다 하더라도 더 큰 문제는 윤리적인 문제이다.

4.2 윤리적인 문제

완벽한 인간으로 뇌를 옮긴다는 가정하에, 새 몸을 얻기 위해서는 누군가를 죽여야 한다는 결론이 나온다. 이런 측면에서 심각한 윤리적 문제를 초래한다. 뇌사 상태의 공여자가 있다면 이 문제가 해결될 수도 있지만 장기 이식에 동의한 뇌사 환자의 신체를 온전히 뇌 이식을 위한 연구 목적으로 사용할 수 있을까?

의학이 발달하여 자신의 DNA를 이용해 자신의 젊은 몸을 만들어 낼 수 있다면 좋겠다만... 이것도 새 몸을 별개의 인격체로 본다면 타인을 죽이는 것과 같은 윤리적 문제가 일어나는 건 마찬가지다. 뇌가 없는 인체를 복제한다면? ... PROFIT!

공각기동대처럼, 뇌가 자리잡을 몸이 기계몸이라면 이런 문제에서 조금은 자유롭다. 하지만 현재 시점에서는 뇌에 대해서 아직 완전히 다 밝혀진 것도 아니며, 또한 뇌가 명령하는 대로 몸이 움직여 줄 지도 미지수이다. 또한 새 몸에 대한 위화감이 생체에 비해서 매우 크다는 점도 한몫한다.

5 현재 진행 상황

러시아의 한 갑부가 로봇에 뇌를 이식하는 프로젝트를 진행하고 있다. 러시아 아바타 프로젝트

역사 항목에도 나와 있는 로버트 화이트 박사는 1998년 원숭이 뇌 이식에 성공했다고 발표했다.

튜린 신경조정술 그룹(Turin Advanced Neuromodulation Group)의 세르지오 카나베로 박사는 인간 머리 이식 수술이 빠른 시일 내에 성공적으로 이루어 질 것이라고 전망한 연구 결과를 Surgical Neurology International 저널에 발표했다. 카나베로 박사는 인간을 대상으로 보다 구체적인 의견을 제시했다. 인간 머리 이식 수술을 위해서는 12도~15도 환경에서 기증자의 머리를 정확히 떼어낸 후 1시간 내에 다른 신체의 혈액 순환계에 연결해야 한다는 것. 이후 척수연결 등의 고난도 과정을 거쳐 총 36시간의 수술시간에 100명의 신경외과 전문의가 달라붙으면 성공적인 수술이 가능하다는 것이 카나베로 박사의 주장이다.

마침내 2016년 1월 22일. 원숭이 뇌 이식을 넘어 원숭이 머리 이식을 중국에서 성공했다고 발표했다.# 하지만 해당 머리이식에서 신경연결부분을 담당하고 있는 건국대 김시윤 교수는 언론에 밝혀진 연구결과가 과장되었다고 이야기했다. 기사링크 원숭이 뇌 이식 수술결과 혈관만 연결되었고 신경연결은 실패한 것. 머리이식에 가장 중요하다고 봐야할 신경연결에 실패한 것은 수술실패로 봐야할 것이다.

해당 기술을 바탕으로 2017년 12월에 러시아의 30대 프로그래머인 발레리 스피리도노프가 최초의 인간 머리 이식을 하기로 합의했다고 한다. 그는 현재 선천성 척수근육위축증을 앓고 있어 근육성장이 정지된 상태다.

최초의 인간 머리 이식은 2017년 중국에서 이루어질 예정이라고 한다.동영상 지금까지 알려진 수술계획에 따르면 수술은 다소 복잡하게 진행될 것으로 보인다. 먼저 스피리도노프의 머리를 이식할 건강한 신체를 찾아야한다. 스피리도노프의 머리와 기증자의 신체 온도를 떨어뜨린뒤 목 부위 조직을 해부해 척수를 절개하고 이를 기증자의 신체에 연결하는 것이 관건이다. 글만 봐도 겁난다 근육과 혈관을 연결하면 수술이 끝나지만 이후에도 4주간 정도 마취상태에서 머리와 신체의 일체화 과정을 거쳐야하고 깨어난 후 걷고 말하기 등 신체적응훈련을 해야한다.

하지만 이번 수술은 의학계에서 상당한 논란을 부르고 있다. 이론적으로 가능할지 모르지만 객관적인 임상시험 결과가 없는데다 많은 위험이 도사리고 있기 때문이다. 이 수술은 특히 윤리적으로도 적잖은 논란을 불러일으킬 소지가 있다. 예를 들어 그 신체의 주인인지 누구인지의 여부와 기증자로부터 몸을 이식받은. 즉, 머리만 가진 사람이 자식을 낳게 될 경우 그 아이는 누구의 자식이 되느냐는 것 등이다.

6 픽션

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  • 공각기동대 : 의체에 넣기 전에 뇌를 뇌각이라고 하는 보호구에 넣는다.
  • 낙원추방 : 디바의 주민들은 태어난지 얼마 되지 않아 신체를 버리고 완전히 데이터화된 의식과 유전정보만을 가지고 가상세계에서 살아간다. 현실세계에서 활동할 때는 자신의 유전정보를 바탕으로 '마테리얼 보디'를 배양하고 의식만을 옮겨 넣는다. 데이터만을 이동시키기 때문에 외과적 처리 없이 몸통 이식이 이뤄진다.
  • 노인의 전쟁 : 유명한 SF 소설인데, 여기서는 뛰어난 과학 기술로 새로운 육체를 만든 다음 원리가 설명되지 않는 기술로 노인의 정신을 젊은 육체로 이식해준다.
  • 다이어트 고고 : 앙드레 쵸가 자신의 뇌를 새로운 육체에 이식하였고 장박사를 포함한 사이코 텐 계획에 참가한 과학자들의 뇌를 사이코 텐에 이식하였다.
  • 달숙이 : 네오나치가 히틀러의 뇌를 이식하였다
  • 더 게임 : 2007년작 한국 영화.
  • 로보캅 시리즈 : 1편에서는 직접적으로 묘사되지는 않았지만, 2편에서 케인을 로보캅 2로 개조시키기 위해 그의 뇌를 끄집어내는 장면을 직접적으로 보여준다.
  • 변신 : 히가시노 게이고의 소설. 하지만 뇌를 보존하고 신체를 교체하는 의미의 뇌 이식이 아닌 손상된 뇌를 복구하기 위한 목적으로 타인의 뇌를 일부 이식한다.
  • 어른스러운 철구
  • 죠죠의 기묘한 모험 : 디오 브란도가 죠나단 죠스타를 살해하고 머리를 자른 후 그의 육체에 자신의 머리를 이식하였다.
  • 통 속의 뇌
  • 프랑켄슈타인(뮤지컬)
  • 화성침공
  • PSYCHO-PASS 2
  • 영화 엑스 파일 : 2008년작 "나는 믿고 싶다(I want to believe)"
  • 인형의 기사(네이버 웹툰)
  • 서전 시뮬레이터 2013
  • 안 본 뇌 삽니다