광고
광고
광고
광고
광고
광고
광고
광고
광고
광고
광고
광고
광고
로고

과학자들은 빛을 사용하여 모양과 움직임을 원숭이의 뇌에 직접 전달한다. 이는 시각장애가 있는 4천만 명에게 시력을 회복하는 것 이상으로 이 기술을 사용하여 궁극적으로 누군가의 시야 위에 이미지를 겹쳐 놓을 수 있음을 시사한다.

JM Kim | 기사입력 2020/12/08 [14:02]

과학자들은 빛을 사용하여 모양과 움직임을 원숭이의 뇌에 직접 전달한다. 이는 시각장애가 있는 4천만 명에게 시력을 회복하는 것 이상으로 이 기술을 사용하여 궁극적으로 누군가의 시야 위에 이미지를 겹쳐 놓을 수 있음을 시사한다.

JM Kim | 입력 : 2020/12/08 [14:02]

 

이미지를 다른 사람의 뇌에 직접 전송할 수 있으면 시각장애인의 시력을 회복하고 커뮤니케이션에서 엔터테인먼트에 이르기까지 모든 분야에서 새로운 가능성을 열 수 있다. 그리고 이제 연구자들은 지금까지 원숭이 실험에서 가장 고화질의 결과를 얻었다.  

 

사람들은 1970년대부터 뇌의 시각 피질을 자극하기 위해 이식된 전극을 사용하여 실험해 왔으며, 이 접근 방식이 포스펜으로 알려진 사람의 시야에 빛을 발산할 수 있다는 것은 잘 알려져 있다.

 

미국 기업인 Second Sight는 심지어 안경에 장착된 카메라에서 사용자의 망막을 직접 자극하는 임플란트로 신호를 전송하는 Argus II라는 상업적인 "생체 눈"을 생산한다.

 

그러나 지금까지 이러한 장치의 대부분은 해상도가 매우 낮다. Argus II 6x10 그리드의 전극을 사용하므로 사용자가 환경을 탐색하는 데 도움이 되는 대략적인 단서를 제공할 수 있다. 시각 피질을 직접 자극하려는 대부분의 이전 시도는 뇌 표면에 전극을 배치하여 더 깊은 뉴런을 자극하기 위해 강한 전류를 필요로 한다. 이는 동시에 안전하게 자극할 수 있는 수를 제한하고 근처 전극 사이의 간섭을 유발할 수도 있다.

 

그러나 원숭이의 시각 피질에 작은 바늘 모양의 전극을 주입함으로써 Science지의 새로운 논문의 저자는 동시에 여러 전극을 안전하게 자극할 수 있는 1024픽셀 배열을 만들 수 있었다. 이를 통해 동물은 글자와 움직임과 같은 복잡한 모양을 식별할 수 있었다.

 

"시각 피질에 이식한 전극의 수와 고해상도 인공 이미지를 생성하기 위해 생성할 수 있는 인공 픽셀의 수는 전례가 없다."고 네덜란드 신경과학 연구소의 수석 연구원 Pieter Roelfsema는 보도 자료에서 말했다.

 

매우 작은 전극을 뇌 조직 깊숙이 주입함으로써 연구자들은 훨씬 더 작은 전류를 사용할 수 있었고 어떤 뉴런을 자극했는지 훨씬 더 정확하게 파악할 수 있었다. 이를 통해 전극이 이식된 영역에 훨씬 더 많은 "픽셀"을 압착할 수 있을 뿐만 아니라 동시에 최대 15개의 전극을 자극할 수 있었다.

 

연구진은 원숭이가 화면을 가로지르는 점이나 점으로 구성된 다양한 글자에 반응하여 특정 눈을 움직이도록 훈련되었기 때문에 임플란트가 원하는 효과를 내는지 여부를 테스트할 수 있었다. 팀이 전극 배열에서 이러한 모양과 움직임을 추적했을 때 동물의 반응은 마치 실제 세계에서 본 것과 동일했다.

 

New Scientist에 따르면 인간에게 사용하기 위해 기술을 적용하는 것은 도전적인 것으로 판명될 것이다. 왜냐하면 시야의 중심 부분은 인간에게 훨씬 더 깊고 임플란트는 흉터 조직 축적과 뇌의 부식 환경으로 인해 수명이 짧기 때문이다.

 

그러나 이러한 문제를 극복하는 데 도움이 될 수 있는 최근의 발전이있었다. 4월에 연구원들은 뇌에서 최대 6년까지 지속될 수 있는 새로운 종류의 초박형, 유연한 인터페이스를 만들었다. Elon Musk의 뇌-기계 인터페이스 스타트 업인 Neuralink도 피질 조직 깊숙이 전극을 이식할 수 있는 재봉틀과 같은 로봇을 선보였다.

 

저자들은 현재 케이블로 연결해야 하는 시스템을 무선으로 전환해야 실용화할 수 있다는 점을 인정한다. 그럼에도 불구하고 Roelfsema는 낙관적이며 UPI는 이 기술이 2023년까지 인간에게 테스트될 준비가 될 것이라고 말했다.

 

이 연구에서 가장 흥미로운 점은 테스트를 수행한 원숭이가 맹인이 아니었다는 것이다. 이는 시각장애가 있는 4천만 명에게 시력을 회복하는 것 이상으로 이 기술을 사용하여 궁극적으로 누군가의 시야 위에 이미지를 겹쳐 놓을 수 있음을 시사한다.

 

수천 개의 전극이 아닌 수백만 개의 전극이 필요하고 여전히 포스펜의 색상에 영향을 미칠 수 있는 방법이 없기 때문에 이를 사용하여 영화를 머리에 직접 비출 수는 없다. 그러나 그것은 아마도 우리의 시야에 외부 센서의 정보를 표시하거나 텍스트 또는 이미지를 오버레이하는 기술을 사용하여 우리의 인식을 증대할 수 있는 흥미로운 가능성을 열어준다.

 

 
BCI, 뇌, 신경전달 관련기사목록
광고
광고
광고
광고
광고
광고
광고
많이 본 기사
최신기사