▒ 뇌파를 FM무선 신호로 변환하여 음성으로서 처리하는 시스템에 의해서, 뇌와 컴퓨터를 완전하게 무선으로 연결하는 최초의 인터페이스가 완성되었다.


무선 BCI 구성도 (왼쪽)와 CT 검사 사진 (오른쪽)

Brain Computer Interface(BCI)는 최근 10년 동안, 추론의 영역을 뛰어 넘어 의료에 있어서 선진적인 현실로 성장했다. 사지 마비 환자로 BCI의 최초 사용자가 되어 사고(생각)만으로 「Pong」게임을 하는 Matthew Nagle씨에 대해 4년 전에 소개한 이후, BCI는 휠체어를 조작하거나 문자 메시지를 전송하고「Twitter」로 중얼거리는 등 다양하게 사용할 수 있게 되었다. 그 이후 진화에 지금은 BCI의 위험성과 윤리적 문제를 염려하는 연구자도 있을 정도이다.


그러나, 이러한 초기 BCI는 경이적이기는 하지만 실용까지는 아직 거리가 멀다.
외부로 부터 환자 머리에 전극을 설치, 두뇌의 전기신호를 catch해 번역하는 기술이 사용되고 있지만, 이것은 시간이 너무 걸려 1개 단어를 생성하는데 1분 정도까지도 필요로 한다. 그렇다고 전극을 환자의 뇌에 직접 이식할 경우 스피드는 오르지만 「와이어 등이 노출하는 경우」위험한 감염증에 걸릴 우려도 있다.


그래서, 이러한 문제를 해소하기 위한 무선 시스템의 개발이 진행되고 있다.
오픈 액세스잡지 「PLoS ONE」에 12월 9일(미국 시간)에 발표된 논문 등에 의하면, 10년 전의 심한 교통사고로 거의 전신 불수가 된 26세의 Erik Ramsey씨를 대상으로 이식 형식 시스템의 실험이 행해지고 있다.


이 시스템은 원래 BCI의 전문기업인 미국 Neural Signals사의 창설자인 Philip Kennedy씨가 개발한 것이다.
실험에서는 Ramsey의 대뇌 피질에 여러 개의 전극이 이식되었다. 머리의 피하에는 전극의 신호를 모으는 증폭기와 그 신호를 주변의 컴퓨터에 전송하는 FM송신기가 장착되었다.


이 시스템의 개발에 종사한 보스턴 대학의 인지 과학자인 Frank Guenther씨가 구축한 신경학적 모델 [DIVA]를 사용하여, 입과 턱 동작에 대한 Ramsey씨의 두뇌 활동이 매핑되고, 또 다른 프로그램이 전기 신호를 해독하여 그것을 다소 기계적이지만 인간에 가까운 음성으로 합성한다.


「이 시스템은 약 50ms에 음성 출력을 한다. 이것은 정상인의 운동 피질이 명령을 내리고 나서 음성으로 발성되기까지 걸리는 것과 동일한 시간이다」라고 Guenther는 말한다.

시각과 청각에 대한 의견. 의견에 지시된 모음 "발성"을 피험자가 BCI 시스템을 이용하여 시도하고있다

Guenther에 의하면 현재 Ramsey씨의 두뇌에 이식되어 있는 3개의 와이어에서는 모음만 생성할 수 밖에 없다고 한다.

연구팀은 앞으로 더욱 전극의 수를 늘려 전부 32개 정도로 할 계획이다. 수가 증가하게 되면 제어도 어려워지지만 그 만큼 Ramsey씨는 자신의 생각으로 혀와 아래 턱의 자연스러운 동작을 보다 정확하게 재현할 수 있게 되고, 결국은 모음 뿐만이 아니라 자음도 합성할 수 있게 될 것이라고 한다.

향후 목표로는 두뇌에서 노트 PC에 직접 신호를 보내는 것이다.

URL : http://www.wired.com/wiredscience/2009/12/wireless-brain/


<출처> WiRED Science, December 9, 2009

Posted by TopARA

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  1. 김향란 2016.02.01 18:29  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    나 이것달려있는데 정신분열이라더라~ 우리아빠도달려서 평생의사한테속아서 엉터리약받아먹고괴롭힘죽쌀라게 당하고 엄마한테 뻐꾸기소리로 죽자~~ 캐가 우리엄마는 자살하고 나도 끌려가서 돈도못벌게 개고생하다가 1년회사다녔는데 미친년이라고캐서 회사 나왔다