넥서스 9 타블렛을 루게릭병 환자 뇌에 접속

일명 루게릭병으로 불리는 '근위축성 측색 경화증(ALS)'과 같은 질환이나 척수 손상으로 마비가 되었다면 움직이지 못합니다. 이런 분들이 의사소통을 하고 자신만의 활동을 할 수 있다면 정말 좋을 것입니다. 이를 위해 뇌 신호를 받아 기계나 단말기를 움직일 수 있는 인터페이스의 개발이 진행되어 있습니다. 최근 스탠퍼드 대학교에서는 ALS 환자의 뇌와 넥서스(Nexus) 9을 접속하여 브라우징 하는데 성공했습니다. 관련 연구는 '2015 Society for Neuroscience annual conference'에서 발표되었습니다.

넥서스 9 타블렛, 루게릭병 환자 뇌에 접속

ALS이나 척추 손상으로 신체가 마비되어 고통받는 사람은 전세계적으로 수백만명이 있습니다. 스탠퍼드대학교 임상실험에 협력한 여성 환자 'T6'도 목 아래를 거의 움직일 수 없습니다.

이들을 위해 개발하고 있는 것은 브레인-머신 인터페이스입니다. 예를 들어 시선이나 머리 움직임을 추적하거나 마우스 커서를 움직이게 만드는 연구가 진행되어 왔습니다. 여러가지 기기가 개발되었지만 아직 여러 트랙킹 기술은 부정확한 부분이 많습니다. 또한 시선 추적을 하게되면 사용자의 눈이 매우 피곤하게 되는 문제점도 있습니다.

환자 뇌와 컴퓨터의 직접 연결

이번 연구는 이러한 문제를 해결하려는 시도입니다. Paul Nuyujukian 박사는 신경공학을 이용한 방법을 쓰고 있습니다. 뇌에 마이크로 어레이 칩을 심어서 손과 같은 감각기관이 아닌 뇌와 컴퓨터를 직접 연결하는 방법입니다. 의사소통에 관계된 신경 신호를 개발된 알고리즘으로 실시간으로 디코딩 하여 마우스 커서를 움직이게 합니다.2

Nuyujukian 박사의 연구팀이 여성 환자와 협업하기 시작한 것은 2013년입니다. 당시 움직임을 관장하는 좌뇌에 칩을 심고, 환자가 목표하는 문자를 가만히 바라볼 때에 뇌 활동을 기록하였습니다. 이런 식으로 연구하여 나중에는 커서 이동과 클릭이 가능하게 되었습니다. 당시로서는 최첨단 기술로 높은 정밀도를 자랑했지만 처리속도가 매우 느리고 환자의 긴 시간 연습이 필요했습니다.

마우스 커서 이동이 아닌 터치스크린 탭 방식

연구진은 더 유연한 입력 방법이 필요하다고 생각했습니다. 마우스 조작방식이 터치스크린을 탭하는 동작과 흡사하기에 타블렛을 활용하기로 했습니다. 상용품으로 시장에 나와있는 넥서스 9을 구입하여 자신들의 기기에 연결하였습니다. 여성 환자가 어디를 탭 하는지 뇌파를 읽을 수 있도록 수정하였습니다. 이제는 키보드도 쉽게 사용할 수 있으며 Google Play의 다른 앱에 도전하고 있습니다.