오픈 액세스 저널인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 발표된 연구에서 그들은 말을 할 수 없는 마비된 사람이 컴퓨터 화면에서 전체 문장을 읽어 의사소통할 수 있게 했다고 보고했다.

뇌에서 말까지

이 임플란트는 뇌 활동을 읽고 이를 컴퓨터, 휠체어 또는 로봇 팔다리를 제어할 수 있는 명령으로 변환하여 마비된 환자의 움직임이나 의사 소통을 복원할 수 있는 긴 뇌-컴퓨터 인터페이스 제품군의 최신 제품이다. 이것은 뇌가 음성을 생성하기 위해 성대를 제어하는 방법에 대한 최근의 이해를 바탕으로 한다.

작년에 연구원들은 언어와 관련된 뇌 활동을 해독하고 컴퓨터 화면에서 단어로 번역하는 보철물을 개발했다고 보고했다. 마비 환자가 1분에 약 15단어를 말할 수 있게 해주었지만, 50단어 어휘로 제한되어 있었고, 약 25%의 오류율을 보였다.

이 최신 장치는 분당 29자를 디코딩하는 속도는 느리지만 더 정확하다. 그것은 그가 조용히 개별 문자를 철자하려고 시도했을 때 동일한 환자의 운동 피질 활동을 해독한 고밀도 다중 전극 어레이를 기반으로 한다.

훈련을 통해 환자는 약 8%의 오류율로 9,000개 이상의 일반적인 단어의 어휘에서 실시간으로 전체 문장을 철자했다. 그는 또한 각 문장의 끝을 나타내기 위해 손을 움직이는 것을 상상했다. 연구원들은 딥 러닝 알고리즘을 사용하여 그의 뇌 활동을 해독했으며, NATO 음성 알파벳("a"는 "alpha", "b"는 "bravo" 등)의 단어를 개별 문자보다 더 정확하게 해독한다는 것을 발견했다.

신경 기술의 프론티어

그러나 미래에는 이러한 장치와 더 빠르고 쉽게 통신할 수 있도록 전체 단어 또는 제한된 자주 사용되는 구문 세트를 디코딩하도록 알고리즘이 개선될 가능성이 있다.

이전 연구에서 사용된 장치는 환자가 말하려고 할 때 환자의 뇌 활동을 해독했다. 이 새로운 연구는 말을 하려고 시도할 필요가 없고 상상된 말에 의해 생성되는 두뇌 활동이 충분하다는 것을 보여준다. 따라서 결과는 이러한 장치가 언어를 제어하는 운동 피질의 영역이 손상되지 않고 여전히 말하는 것을 상상할 수 있는 한 마비의 정도에 관계없이 다른 환자의 의사 소통을 복원할 수 있음을 시사한다.

뇌졸중에서 운동 신경 질환, 고정 증후군에 이르는 수많은 신경학적 상태로 인해 말을 할 수 없다. 이러한 장치와 디코딩 알고리즘이 더욱 정교해짐에 따라 점점 더 많은 수의 마비 환자가 보조 기술과 개인 장치를 통해 더 광범위하게 "말"할 수 있게 된다.