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브레인-머신 인터페이스의 현상과 가능성

전문가 제언: ○ 브레인-머신 인터페이스(BMI)란 맨-머신 인터페이스(MMI)의 일종으로서 뇌의 신경활동을 입력신호로 하여 케이블 등을 매개로 컴퓨터에 입력하는 인터페이스이다. BMI에는 두피에 전극을 장착하는 비침습식과 두피를 절개하여 전극을 매입(埋入)하는 침습식이 있다.

○ BMI 연구의 주요 목적은 새로운 인터페이스 기술의 개발, 새로운 간호 의료 시스템의 개발, 뇌 기능을 해명하는 툴(tool)의 개발, 신경정보(정보표현)의 실제 표현, 신경회로망의 가소성을 해명하는 것 등에 있다. 이들은 정보공학적인 기술개발을 목표로 하는 경우, 임상 의학적 응용을 목표로 하는 경우, 뇌 그 자체의 해명을 목표로 하는 경우 등 3가지로 크게 나눌 수 있다.

○ 일본 Kyoto 대학의 Sakurai와 Aoyagi 교수는 현재의 뇌신경과학과 시스템 정보공학을 융합시켜 연구함으로써 전혀 새로운 타입의 뇌-기계 직접 통신형 인터페이스 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 동물의 뇌 신경활동을 다수의 신경세포 집단의 동시 계측에 의해 검출하고, 그 해석으로부터 유의성 있는 신경정보를 추출하고 있다.

○ 실용가능한 BMI 시스템이 완성되면 정보통신기술을 응용하는 여러 분야에 큰 파급효과가 있을 것이며, 특히 의학계와 산업계에서의 유효성이 매우 클 것으로 기대된다. 이 시스템에 대한 의학적 연구를 심화시켜 그 안전성을 확립함으로써 척수 손상 등에 의해 사지가 마비된 사람들에게 정상적인 사람과 동등한 동작을 제공하는 정보통신 시스템으로서 활용될 수 있을 것이다.

○ 미국 Brown 대학의 John Donoghue 교수는 환자의 대뇌피질 운동야에 전극을 매입시켜, 움직이고자 하는 생각만으로 컴퓨터의 커서(cursor)를 움직이게 하는 실험이나, 의수(義手)를 움직이게 하는 실험 등을 통해 뇌의 신호를 수족(手足)의 근육에 전달하여 움직이게 하는 등 BMI 연구의 성과를 의료현장에 적용시키는 단계에 도달해 가고 있다.

저자: Yoshio Sakurai
자료유형: 학술정보