신체 마비와 발화 장애를 가진 남성이 뇌파를 읽고 문장으로 변환하는 임플란트를 이용해 1,152개 단어를 조종해 문장에 의한 실시간 커뮤니케이션이 가능해졌다고 보고됐다.
캘리포니아대학 샌프란시스코 연구팀은 2021년 페이스북과 협력해 말하는 능력을 잃은 피험자 사고를 뇌에 묻은 임플란트로 읽는 연구에 대해 발표했다. 연구에 참가한 BRAVO1(Brain-Computer Interface Restoration of Arm and Voice trial-1)라고 불리는 환자는 20세에 뇌졸중을 앓고 발화 능력을 잃고 몸이 마비되어 움직이지 못하게 됐다. 평소에는 야구 모자 위에 붙인 포인터로 스크린상 키보드를 터치해 말을 전했다고 한다.
연구팀은 BRAVO1 뇌에서 발화를 잡는 운동성 언어 중추 위에 고밀도 전극을 수술로 묻어 두개골 포트를 통해 전기 패턴을 검출할 수 있도록 했다. BRAVO1은 알파벳 26자를 나타내는 단어를 머릿속에 떠오르게 해 단어를 전할 수 있다고 한다. 연구팀은 만일 그가 고양이(cat)라고 말하고 싶다면 charlie(c)-alpha(a)-tango(t)라고 한다고 밝히고 있다.
뇌 임플란트에서 보내진 신호는 뇌 신호 처리, 발화 감지, 단어 분류, 언어 모델링 같은 컴퓨터 처리를 거쳐 컴퓨터 화면에 실시간으로 출력되는 구조다. 2021년 발표 시점에는 50개 단어 한정된 어휘에 초점을 맞추고 있었다.
연구팀은 새로운 연구로 BRAVO1과 함께 분류, 검출 모델을 학습해 해독할 수 있는 단어수를 1,152개 단어까지 확대하는데 성공했다. 이는 자연스러운 영문에서 사용되는 단어 85% 이상을 커버하고 있으며 사후 시뮬레이션에선 많은 사람이 1년간 사용하는 단어 수에 필적하는 9,000개 단어까지 확장할 수 있는 것으로 나타났다. BRAVO1은 뇌 임플란트를 이용하는 시스템에서 분당 29.4자를 출력할 수 있었으며 오류율 중앙값은 6.13%였다.
연구팀은 이 시스템을 이용해 BRAVO1과의 커뮤니케이션을 실시하고 있으며 연구팀은 BRAVO1이 이 시스템에서 자신들과 빠르고 쉽게 커뮤니케이션할 수 있어 기기 사용을 정말 즐겼다고 밝혔다.
연구에선 BRAVO1에게 뭐든 좋아하는 걸 말하도록 부탁했는데 살고 있는 시설 음식이 입에 맞지 않는다는 사적인 내용도 있었다고 한다. BRAVO1이 좋아한 말은 뭐든 할 수 있다(Anything is possible)는 것이었다고 한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.