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[BCI사용 글쓰기] 스탠포드대학이 이끄는 과학팀에 의해 개발된 이 설정은 두 개의 이식된 전극배열을 통합한다. 이들은 손의 움직임을 제어하는 ​​뇌의 운동 피질에있는 약 200개의 뉴런의 전기적 활동을 모니터링한다. 척수가 손상되어 환자가 팔다리를 움직일 수없는 경우에도 뇌의 해당 영역은 이전과 동일한 신호를 생성, 화면에 글을 쓸 수 있다.

박영숙세계미래보고서저자 | 기사입력 2021/05/13 [08:23]

[BCI사용 글쓰기] 스탠포드대학이 이끄는 과학팀에 의해 개발된 이 설정은 두 개의 이식된 전극배열을 통합한다. 이들은 손의 움직임을 제어하는 ​​뇌의 운동 피질에있는 약 200개의 뉴런의 전기적 활동을 모니터링한다. 척수가 손상되어 환자가 팔다리를 움직일 수없는 경우에도 뇌의 해당 영역은 이전과 동일한 신호를 생성, 화면에 글을 쓸 수 있다.

박영숙세계미래보고서저자 | 입력 : 2021/05/13 [08:23]

 

BCI를 사용하면 마비된 사용자가 텍스트를 작성하는 것을 상상만해도 빠르게 입력이 된다.

새로운 뇌-컴퓨터 인터페이스에 사용되는 이식 형 전극 어레이 중 하나
새로운 뇌-컴퓨터 인터페이스에 사용되는 이식 형 전극 어레이 중 하나
BrainGate.org
 

누군가 목 아래부터 마비되었다면 더이상 손으로 단어를 쓸 수 없다는 것은 말할 필요도 없다. 그러나 이제 단어를 쓸 수 있다. 생각을 통해 새로운 BCI (Brain-Computer Interface)를 통해 메시지를 화면에 입력 할 수 있다.

스탠포드대학이 이끄는 과학팀에 의해 개발된 이 설정은 두 개의 이식된 전극배열을 통합한다. 이들은 손의 움직임을 제어하는 ​​뇌의 운동 피질에있는 약 200개의 뉴런의 전기적 활동을 모니터링한다. 척수가 손상되어 환자가 팔다리를 움직일 수없는 경우에도 뇌의 해당 영역은 이전과 동일한 신호를 생성 할 수 있다.
 

이 시스템은 이전에 척수손상을 입었고 전극 임플란트를 받은 65세의 사지마비 남성지원자를 대상으로 테스트되었다. 연구를 위해 그는 알파벳 26자를 모두 소문자로 – 펜과 종이로 – 각각 컴퓨터 화면에 표시되는 것을 상상하도록 요청 받았다. 글자와 함께 참가자는 각각 공백과 마침표를 나타내는 구두점 기호> 및 ~를 쓰는 것에 대해서도 생각했다.

그렇게하면서 연결된 컴퓨터의 기계학습 알고리즘은 어떤 문자나 기호에 해당하는 신경활동 패턴을 설정했다. 자원봉사자가 그 문자를 쓰는 것에 대해 생각했을 때, 컴퓨터는 그 문자를 식별 할 수 있었고 화면에 표시함으로써 응답했다.

 
시스템의 기본 개념을 설명하는 그림
시스템의 기본 개념을 설명하는 그림
Shenoy 연구소 및 Erika Woodrum

이런 식으로 그 남자는 한 번에 한 글자 씩 완전한 문장을 입력 할 수있었다. 중요한 것은 그는 분당 약 90자의 타이핑 속도로 할 수 있었는데, 이는 그의 또래 누군가가 스마트폰에서 문자 메시지를 작성할 수있는 속도와 비슷하다. 반대로, 마비된 사용자가 메시지를 작성하기 위해 화면상의 커서를 정신적으로 움직여야하는 기존 BCI에서는 분당 약 40자의 최고 속도만 가능하다.

과학자들은 이제 마비되었을뿐만 아니라 말하기 능력도 상실한 자원봉사자와 함께 기술을 테스트 할 계획이다. 그들은 또한 대문자 및 숫자와 같은 더 많은 문자를 시스템에 추가하는 방법을 찾고 있다. 

연구에 관한 논문은 스탠포드교수 Jaimie Henderson과 Krishna Shenoy가 주도하고 있으며 더 큰 Brown University와 제휴한 BrainGate컨소시엄의 일부이다. 이연구는 최근 Nature저널에 게재되었다.

출처 : National Institute of Neurological Disorders and Stroke , Brown University , Stanford Medicine via EurekAlert

 
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