뇌 연결 플러그앤플레이 장치 개발했다

뇌에 전극을 삽입해 컴퓨터와 연결하는 뇌 제어 인터페이스는 최근 급속하게 발전하는 연구 분야다. 캘리포니아대학 샌프란시스코 캠퍼스 UCSF 연구팀에 의해 심사된 논문은 뇌 표면에 붙인 포스트잇 크기 전극패드를 통한 피질뇌파법, ECoG라는 기술을 이용해 소프트웨어로 변환, 컴퓨터 화면상 마우스 커서를 조종할 수 있다고 한다.

뇌 신호를 읽기 위해 뇌 조직에 날카로운 바늘 같은 전극을 꽂는 핀 쿠션 배열 방식도 있다. 반면 ECoG는 비침습형 패드를 이용해 그때그때 다른 신호를 잡는다. 따라서 오랫동안 안정된 정보 수집이 가능하며 효과가 낮은 신호를 제거하면서 얻은 데이터를 기계학습을 거치게 해 피험자가 커서를 움직이려는 의식을 컴퓨터에 입력으로 변환하는 알고리즘을 개발할 수 있었다고 한다.

연구팀은 뇌가 추적하는 속도보다 빠른 알고리즘이 움직이지 않도록 해 학습을 효율적으로 할 수 있는 것으로 나타났다며 이 연구를 통해 뇌와 컴퓨터를 연결하는 인터페이스를 구축하고 결국 피험자는 이를 자신의 손과 팔 연장처럼 느껴지게 될 것이라고 설명했다.

처음에는 매일 위치에서 피험자 의식과 화면상 커서 움직임을 맞추기 위해 학습시켰지만 이제 매일 몇 시간을 낭비하는 연구자는 알고리즘 학습 방법을 궁리하고 매일 전날부터 재학습을 계속할 수 있도록 했다. 이에 따라 알고리즘은 피험자가 마치 플러그앤플레이 장치처럼 연결해 사용할 수 있고 곧바로 큰 효과를 발휘할 수 있게 된다.

이번 논문은 컴퓨터 화면 커서 작업에 초점을 맞춘 것이지만 연구팀에 따르면 실험 참가자는 마비 환자가 의수나 팔을 조작할 수 있도록 하기 위해 설계된 ECoG 어레이 테스트 임상 시험에 등록되어 있다고 한다. 이 기술은 실용 수준에 이르면 지금보다 세세한 조작이 가능한 근전의수나 의족 모든 전자기기가 플러그앤플레이로 곧바로 사용할 수 있게 될지도 모른다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.