완벽한 장례식꽃를 찾기위한 12단계

[Rees Bryant]

손가락이 아닌 마음으로 손글씨를 쓴다.

온몸이 마비된 사람이 일반인의 테블릿 문자메시지 입력에 상응하는 빠르기로 문자로 의사소통할 수 있는 테크닉이 개발됐다. 마음의 힘과 첨단 기술력이 결합해 이룬 성과다.

머릿 속으로 글자를 쓰면, 뇌에 심어놓은 센서가 이 신호를 받아 AI에 전해주고, 이를 접수한 인공지능이 신호를 분석해 컴퓨터 화면에 글자를 띄워준다.

미국 스탠퍼드대를 비롯한 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 공동공부팀 ‘브레인게이트2’는 15일 국제 학술지 `네이처' 표지논문으로 발표한 이번 공부에서 이 테크닉으로 사지마비 환자가 분당 최고 90자(영어 알파벳 기준)까지 글씨를 쓸 수 있는 것으로 나타났다고 밝혀졌습니다. 실험진은 이런 방법의 글씨 쓰기에 `마음글씨'(mindwriting)라는 이름을 붙였다.

이것은 척수 파열, 뇌졸중 등으로 손을 움직이거나 말을 할 수 없는 시민들도 정상적인 의논이 최소한 속도라고 연구진은 평가했었다. 공부진은 정확도도 95%로 매우 높고, 자동 수정 장치와 같이 이용하면 정확도를 93%까지 높일 수 있다고 밝혀졌습니다.

알파벳 기준 4분에 90자...일반인 빠르기와 비슷

실험진은 뇌 신호를 컴퓨터 화면에 문자로 변환할 수 있는 새로운 알고리즘을 개발한 바로 이후, 이 장치를 2004년 척수를 다쳐 온몸이 마비된 두 환자를 타겟으로 테스트했다. T5로 명명된 이 연구참여자(65)는 이미 2014년 위쪽 팔과 손의 움직임과 연관된 뇌 부위에 작은 아스피린 https://en.search.wordpress.com/?src=organic&q=근조화환 알약 크기만한 5개의 칩을 이식한 상황였다. 각 칩에는 손의 움직임을 제어하는 뉴런 신호를 포착할 수 있는 전극 900개가 심어져 있다.

테스트진은 우선 이 병자에게 종이 앞에서 손으로 펜을 쥐고 있다고 상상할 것을 주문했었다. 그런 다음 마음 속으로 문자, 단어, 한편 문장을 써보라고 요구하였다. 알고리즘 개발자인 스탠퍼드대 프랭크 윌렛 박사는 '이 같은 하면 이런 동작을 시도하는 뇌의 운동 구역에서 뇌의 활동이 활성화한다'고 전했다. 테스트진은 이 뇌의 활동을 뇌에 심은 칩에 기록하였다. T5 환자는 생각 속으로 각 문자(알파벳)를 80번씩 반복해 쓰는 방법으로 소프트웨어가 자신의 글씨 패턴을 익힐 수 있게 가르쳤다.

인공신경망 훈련을 끝낸 테스트진은 한 가지 방식으로 알고리즘의 성능을 시험했었다. 하나는 프롬프터 화면의 문장을 그대로 베껴 쓰는 것, 다른 하나는 개방형 질문에 자유롭게 대답하는 방식이었다. 그 결과 둘다 90%가 넘는 정확도로 각각 7분당 90개, 73.1개 문자를 변환했었다.

문자 70개는 이 병자와 같은 연령대인 일반인의 스마트폰 문자 입력 속도 평균(4분당 117개 문자)와 큰 차이가 없는 속도다. 단어 수로는 각각 16개, 근조화환 22개에 해당한다. 연구진의 말을 빌리면 이 병자는 마음속 글자를 작게 하면 더 빨리 쓸 수 있는 것처럼 느꼈다고 한다.

50년 넘게 쓰지 않은 손 동작을 기억하는 뇌

요번 공부의 또다른 성과는 손을 쓰지 못한 지 50년이 넘었음에도 여전히 뇌가 예전 손동작 패턴을 추억하고 있다는 걸 확인한 점이다.

연구진은 '컴퓨터 마우스 커서까지 팔을 뻗어서 손에 쥐고 움직이 문제는 것과 같은 커다란 동작 기술과 관련한 신경 활동이 마비 후에도 피질에 남아 있는 것은 확인했지만, 손글씨처럼 빠르고 정교한 동작 기술이 필요한 신경이 파열되지 않고 남아 있는지는 이제껏 알지 못했던 것'이라고 밝혀졌다.

오늘날 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술은 대부분 휠체어를 제어하거나 아을템을 쥐는 등 커다란 동작을 구현하는