fMRI 뇌-컴퓨터 인터페이스 : 신경과학 연구 및 치료용 도구

전문가 제언

○ 현대의학이 발달하였으나 인간의 인지기능(언어, 기억, 연산 등)과 행동을 좌우하는 뇌기능을 해명할 뇌과학은 인류 최대의 미개척분야다. 뇌과학은 주요 선진국에서 집중적으로 연구하고 있으며, 미래 선진국형 연구 분야이다. 국내에서도 정부가 지원하는 중요한 관심분야로 대두되고 있다.

○ 기능적 자기공명영상(functional MRI, fMRI)은 뇌의 인지기능, 뇌 혈류 정보 등 생리학적 기능영상과 병리학적 정보를 제공하므로 뇌과학연구에 필수적인 기술이다. 간질 환자와 뇌종양 환자의 병소제거 수술시 병소주위에 있는 뇌의 중요한 기능을 하는 부위를 알아냄으로써 수술효과를 극대화할 수 있다.

○ fMRI로 정신분열증 환자와 선천성 뇌질환 환자의 감각운동 기능을 규명하고, 맹아가 점자를 읽을 때 또는 농아가 상대 입술을 움직임으로 어떤 말인지를 알아들을 때 뇌의 어떤 부위가 활동하는지 알아냈으며, 앞으로 치매 등 퇴행성 질환과 정신분열증을 조기에 진단할 수 있을 것이다.

○ 여기서는 fMRI에 기초한 뇌-컴퓨터 인터페이스(fMRI-BCI)의 구조, 신경과학연구와 정신생리학적 치료에 응용된 결과를 개관하였다. fMRI-BCI는 뇌의 특수영역을 자유의지로 제어케 하며, 실시간으로 전체 뇌의 신경세포 활동을 고해상도로 기록할 수 있고, 재래식 뇌파계(EEG)-BCI와 달리 뇌의 외피와 서브외피 특수부분의 뇌 활동을 검출하여 온라인 피드백에 사용할 수 있는 장점을 갖고 있다.

○ 이런 비침습적 기술은 재래식 신경과학 실험방법을 상호 보완할 수 있으며, 장애의 신경생물학적 기반이 뇌 어떤 영역의 비정상적 활동으로 알려졌다면, fMRI-BCI는 이런 뇌 영역의 활동을 특수치료하기 위해 사용할 수 있다.

○ fMRI-BCI는 새로운 첨단연구 분야로서 앞으로 신경과학연구와 정신생리학적 치료에 광범위하게 응용될 것으로 기대된다.

저자

Ranganatha Sitaram, Andrea Caria, Ralf Veit, Tilman Gaber, Giuseppina Rota, Andrea Kuebler, Niels Birbaumer

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

정밀기계

연도

2007

권(호)

2007

잡지명

Computational intelligence and neuroscience

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

1~10

분석자

이*희

분석물

• fMRI 뇌-컴퓨터 인터페이스 - 신경과학 연구 및 치료용 도구.pdf [227,673 byte]

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