러프버러 대학교가 이끄는 국제 연구팀이 뇌의 여러 부위를 흉내낼 수 있는 단일 인공뉴런 '트랜스뉴런(transneuron)'을 개발했다. 기존 인공뉴런은 각각 하나의 고정된 역할만 수행할 수 있어, 단순한 뇌 기능을 재현하려면 수천 개를 결합해야 했다. 하지만 트랜스뉴런은 전기 설정을 조정하는 것만으로 시각 처리, 운동 제어, 행동 준비와 관련된 서로 다른 뇌 세포의 역할을 전환할 수 있다. 연구팀은 마카크 원숭이의 실제 뇌세포에서 기록한 전기 펄스와 비교한 결과, 트랜스뉴런이 세 가지 뇌 영역의 펄스 패턴을 70~100% 정확도로 재현하는 데 성공했다. 트랜스뉴런의 핵심은 '멤리스터(memristor)'라는 나노스케일 장치다. 전기가 흐를 때 물리적으로 변화하며 과거 신호를 '기억'하고 반응을 조절할 수 있어, 뇌세포가 학습하는 방식과 유사하다. 멤리스터 내부에서 은 원자가 이동하며 미세한 다리를 형성하고 끊으면서 작은 전기 펄스를 생성한다. 온도, 전압, 저항 같은 환경 변화가 펄스 행동을 바꾸며, 이를 통해 소프트웨어 제어 없이도 트랜스뉴런을 뇌의 다른 부위처럼 작동하도록 조정할 수 있다. 연구팀은 트랜스뉴런이 단순히 뉴런의 행동을 모방하는 것을 넘어 실제로 뇌세포처럼 계산한다는 점을 입증했다. 이 기술은 로봇 신경계 개발의 기반이 될 수 있다. 여러 트랜스뉴런을 상호 연결된 네트워크로 통합하면 인식, 학습, 제어가 가능한 '칩 위의 뇌 피질'을 만들 수 있다. 이는 로봇이 생명체처럼 세계를 감지하고 적응하며 반응할 수 있는 인공 신경계를 제공한다. USC의 조슈아 양 교수는 "이러한 시스템은 로봇이 더 적은 에너지, 시간, 데이터로 더 효율적으로 학습할 수 있게 하며, 새로운 경험을 만날 때 원활하게 적응하는 평생 학습을 지원할 수 있다"고 밝혔다. 러프버러 대학의 파벨 보리소프 박사는 "이 장치는 언젠가 인간 중추신경계와 대화하고 듣는 데 사용되거나, 뇌의 특정 영역을 대체하거나 보완할 수 있다"고 말했다.