뇌-기계 접속은 육체적 장애로 고통 받는 사람들이 외부세계와 소통하고 장치를 조절하는 것을 도와주는 시스템입니다 우리는 두뇌의 자연적인 활동과 뇌의 전기활동을 측정하여 다양한 의도들과 관련된 패턴을 감지하려고 시도합니다

가령 오른 손을 움직인다고 상상하면 뇌는 특별한 활동패턴을 만들 겁니다 뇌에서 생긴 일을 실시간 분석하는 소프트웨어를 개발하여 그런 특별한 패턴을 탐지하여 그것을 외적 행동으로 바꿀 것입니다

관대한 여러분 안녕하세요 황금시대 과학기술입니다 오늘 ２부작의 ２부에서 장애자의 삶을 향상하는 뇌-컴퓨터 접속 ＢＣＩ기술의 최신 적용들을 계속 알아보겠습니다 지난 주에 우리는 유명한 스위스의 국립 로잔공대 국립 로잔공대 과학자들과 학생들 팀이 이 분야에서 진행한 연구들을 알아보았습니다

로잔공대 데피테크의 호세 델 리시오 밀란교수님이 이끄는 팀은 뇌 전자신호로 전기 휠체어나 원거리에서 사용자의 눈이나 귀처럼 행동하는 로봇 혹은 신경보철 사지 등을 조절하는 장비를 개발합니다 사용자가 쓴 모자를 통해 컴퓨터로 신호가 전달됩니다

모자의 개념은 두피에 이런 전극들을 두는 것입니다 이런 전극들이 두뇌활동을 기록합니다 이들 신호는 정말 미세합니다 약 백만 분의 １볼트 수준이죠 아주 미세한 걸 상상해 보세요 그런 미세한 신호를 다루려면 여러분 두피가 이런 전기메시지를 잘 전달하는 것이 아주 중요합니다

머리칼이 짧다면 두피가 공기에 더 많이 노출되니 신호전달이 더 나빠집니다 머리칼이 길수록 두피를 더 보호하고 신호가 잘 전해져 ＢＣＩ조절이 더 좋아집니다

밀란 교수는 또한 뇌-컴퓨터 접속을 위한 도구 (ＴＯＢＩ)계획 책임자입니다 이는 ＢＣＩ연구 분야와 관련된 유럽의 주요한 과학 연구와 의학 연구소들의 협력체입니다 ２００８년부터 ＴＯＢＩ사업은 장애자의 삶을 향상하고 환자재활에 효과적인 비침입성 ＢＣＩ기술법을 개발하려 합니다

밀란 교수님과 그의 팀이 계속 진전을 이루어도 여전히 많은 일을 해야 합니다 가령 사용자가 장기간 뇌- 컴퓨터 접속 장치를 운영하는데 필요한 높은 수준의 집중을 유지하도록 기대하는 것은 현실적이 아닙니다 그것은 피곤하고 사용자가 다른 일도 해야 하기 때문입니다

이 소프트웨어와 훈련을 촉진하는 원칙을 개발하고 이해하며 사람의 의도를 인식하고 그런 의도를 정교한 장치가 통제하도록 해석하는 데는 여러 해가 걸렸습니다 한계는 사람들이 필요한 정도의 집중을 장기간 유지하지 못하니 언제라도 적절한 정신적 명령을 전하는데 주력해야 했어요

뇌 신호를 더 잘 분석하기 위해 새 연산법과 또한 원칙을 개발하고 있어요 가령 사람의 의도와 지능형 기계의 사용을 결합하는 방법에 따라 특히 장시간 사용을 도울 수 있습니다 핵심은 휠체어를 집에서 ５미터만 움직이는 것이 아니라 ５시간 연속으로 움직이는 거지요

이 기술을 실험실에서 가지고 나가려면 두 요소가 필요해요 먼저 진짜 환자에게 시험하며 도움을 되는 훌륭한 기술임을 입증해야 해요 그렇게 하기 위해 큰 유럽사업에 주력합니다 둘째로 장기간 기술을 사용하도록 보장하기 위해 기술의 다양한 측면을 알아보고 그렇게 된 후엔 수요에 따라 다양한 속도에서 사람들이 소통하는 법을 과학적으로 해결하는 것입니다

지난 주에 우리는 밀란 교수님과 다른 사람들의 주요사업인 ＢＣＩ조절 휠체어의 놀라운 발달을 알아보았습니다 국립 로잔공대가 개발중인 다른 몇몇 장비들도 자세히 살펴볼까요

뇌-컴퓨터 접속을 보조기술 소프트웨어와 결합한 것으로 퀄리 라이프가 제공한 퀄리 워드가 있는데 사용자가 소프트웨어에 정신 명령을 내리면 웹을 읽거나 메시지를 쳐서 외부 세계에 그 말들을 전하는 겁니다 외부 장비에 정신 명령을 주는 광학 키보드나 모바일 로봇처럼 작용합니다

사용자는 사지의 특별한 움직임을 생각해야 하며 이런 움직임이 두피에 특별한 뇌활동 패턴을 만들면 하드웨어와 사용자 두피에 위치한 전극의 신호변화 기술을 통해 그것을 식별합니다 마침내 이런 움직임을 식별해 외부 장비에게 특별한 명령을 내리도록 연계합니다

루게릭 병이나 척수 손상 등으로 고통 받으며 움직이지 못하거나 겨우 움직이는 장애자들이 우리의 주요한 대상입니다 물론 건강한 사용자들의 오락적 사용으로 움직이지 않고 컴퓨터를 조절하는 일도 가능합니다

밀란 교수님은 뇌- 컴퓨터 접속기술과 지능형 로봇의 전문지식을 합쳐 사용자가 멀리서 타인과 교류하는 ＢＣＩ조절 원격 로봇을 만드는 것을 돕습니다

육체적 장애로 고통 받는 사람들이 뇌-기계 접속을 사용하면서 이 로봇이 가족이 있는 곳으로 운전해 주고 일상 사회활동에 참여하게 합니다 그런 복잡한 장비를 운영하는데 뇌-기계 접속이 뛰어납니다

환자들이 우리 실험실을 살펴보며 １００ｋｍ떨어진 클리닉에서 이런 원격로봇을 조절했습니다 본질적으로 그에게도 건강한 자원자와 같은 실험이 가능했고 건강한 사람과 같은 활동이 가능했습니다

국립 로잔 공대에서 현재 개발중인 다른 ＢＣＩ 조절장치들은 장애자들이 물건을 집거나 펜을 사용하는 등 일상활동을 도우려고 합니다

팔목과 어깨에 약간의 기능이 남은 사람들로 팔의 위치를 움직일 수 있지만 잡는 능력이 부족한 사람들도 대상입니다 그러니 가령 이런 보조기구를 시용하여 잡는 것을 돕고 더욱 안정되며 일정하게 하여 잡는 기능을 회복시키려 해요 이 장비를 자세히 설명하진 않겠어요 허나 중요한 것은 사람들이 왼 손을 통제하려 하면 왼 손을 상상하는데 집중해야 하는 자연적인 접속 사례의 틀을 만들기를 원해요

국립 로잔공대 실험실에서 발표한 중요한 신기술들은 장애자들의 삶의 질을 향상하고 육체 재활요법을 하는 환자들을 도울 것입니다 밀란 교수님께 이런 이로운 혁신품을 대중이 사용하는데 얼마나 걸릴지 물어 보았습니다

이런 기술들을 환자들이 시장에서 구입하여 일상에 이용하는데 걸릴 시간의 예측은 민감한 문제지요 최대한 많은 환자들과 우리 모형을 시험하는 시기이며 특히 새 유럽프로젝트는 뇌- 컴퓨터 접속을 위한 도구에 대해 협력합니다

그러나 아직 정교한 신경보철 장비가 시판할 만큼 성숙했다는 증거는 충분하지 않습니다 여기서 핵심은 이런 시스템이 충분히 강하여 광범위한 치료적 시험 정보를 수집하는 것을 보장해야 합니다 그러니 기간은 예측할 수 없어요 지금부터 １０년을 희망하나 정확한 기간은 예측할 수 없어요

밀란 교수님과 그의 팀이 만든 진보된 기술들을 다른 분야에서 적용하는 것도 가능합니다

밀란 교수님 다른 목적에서 사용이 가능할까요

주요 대상은 육체적 장애로 고통 는 장애자를 돕는 것이지만 이 기술이 충분히 성숙한다면 어쩌면 상해 상황으로 고통 받을 수 있는 건강한 사람들을 돕는 것도 고려하고 있어요 가령 중력이 없는 우주에서 정상적인 몸의 통제가 불가능한 우주비행사들은 우주에서 뇌 처리를 통해 지구에서처럼 기능할 수 있습니다 중력이 없는 상황에서 ＢＣＩ가 기능하는 것이 밝혀졌습니다

국립 로잔 공대의 밀란 교수님과 다른 과학자들이 뇌- 컴퓨터 접속기술을 더욱 개발하여 장애자의 삶을 향상하려는 헌신에 존경과 감사를 보냅니다 ＢＣＩ조절로 삶을 향상하기 위해 여러분이 디자인하는 이런 장비들이 곧 완성되어 필요한 사람들을 널리 돕기를 바랍니다

밀란 교수님에 대한 자세한 자료는 다음을 방문하세요 뇌-컴퓨터 접속을 위한 도구 프로젝트의 자료는 다음을 방문하세요

재능 있는 여러분 오늘 황금시대 과학기술의 시청에 감사합니다 주목할 뉴스와 고귀한 생활, 채식을 계속 시청해 주세요 모두가 영원한 평화와 행복을 누리길 바랍니다