생각만으로 드론을 조종하는 기술!
128개의 전극이 달린 모자를 머리에 쓰면
뇌에서 발생하는 전기신호를 측정할 수 있습니다.
가령 조종하는 사람이 '왼쪽으로!' 라고 생각할 때
발생하는 전기신호가 존재합니다.
사전에 각 신호의 특징을 파악해 저장해둡니다.
드론을 날리고, 머리에서 '왼쪽으로'라는 신호가 발생하면,
전극이 달린 모자는 무선으로 드론에게 명령을 전달하고
드론은 이에 따라 비행 방향을 바꿉니다.
연구진은 최대 4대의 드론을 한 번에 조종할 수 있다고 합니다.
이 같은 기술을 '브레인 머신 인터페이스(BMI)'라고 부릅니다.
BMI기술의 원리는 간단하다고 합니다.
뇌에서 발생하는 뇌파를 정밀하게 측정하기만 하면 됩니다.
이를 활용한 기술은 이미 장애인을 대상으로 진행된 바 있습니다.
뇌졸중으로 전신마비인 여성의 기적
정원을 정리하다 뇌졸중으로 쓰러져 팔다리를 움직이지 못했던
전신마비를 앓고 있던 여성!
2012년, 로봇 팔을 이용해 빨대로 커피를 마시는 데 성공합니다.
로봇 팔이 커피가 든 병을 그녀 앞으로 갖다 주고,
마실 수 있기까지 걸린 시간은 5년입니다.
이 연구 결과는 세계적으로 화제가 되었지요.
전신마비 환자 대부분은 뇌에 아무 이상이 없습니다.
뇌에서 발생하는 운동 명령 신호를 근육으로 전달하는 신경이 끊어지거나
근육세포가 파괴되었기 때문에 움직이지 못할 뿐입니다.
미국 브라운 대학교수 연구진은 그녀의 두개골을 열고 가로세로 4mm,
높이 1mm의 작은 탐침형 전극을 오른쪽 움직임을 담당하는 뇌의 운동피질 부분에
이식합니다. 전극에는 바늘이 96개 달려 있어 뇌파를 실시간으로 측정해냅니다
측정한 뇌파는 유선으로 연결된 컴퓨터로 전달됩니다.
이 실험은 미국과 중국에서만 진행할 수 있다고 합니다.
뇌에 전극이 닿아 발생할 수 있는 부작용과 두개골을 열어야 하는 위험성 때문에
대부분의 과학자는 동물을 대상으로 실험하는데 그칩니다.
팔다리를 움직일 수 없는 사람 입장에서는 위험을 무릅쓰고라도 뇌에 전극을 꽂고 싶겠지만
아직 이를 통해 할 수 있는 움직임은 상당히 제한적입니다.
로봇 팔을 움직이는 것마저 쉽지 않습니다.
즉 무서운 톱날로 두개골을 연 뒤 뇌의 운동 영역 부분에 전극을 성공적으로
연결했다고 해서 금방 로봇을 움직일 수 있는 것도 아닙니다.
뇌에서 발생하는 어떤 신호가 특정 움직임을 나타내야 합니다.
가령 '오른손을 들어라'하는 명령을 내리면서도 동시에
'오늘 뭘 먹을까'와 같은 생각을 할 수 있습니다. 이때 발생하는 뇌파는 여러 신호가
합쳐져 정확하게 어떤 뇌파가 '오른손을 들어라'라는 명령과 관계된 것인지 알아내기
힘들다는 것입니다.
2016년 공군연구소가 학술지에 발표한 논문에 따르면
단순히 두피에 전류를 흘려주는 것만으로
군인의 집중력을 높일 수 있다고 합니다.
뇌는 새로운 경험이나 학습을 받아들이기 위해
끊임없이 신경회로를 재조직합니다.
머리를 쓰면 쓸수록 이 같은 현상은 확고해 집니다.
전기 자극은 뇌의 재조직 능력을 극대화시켜
새로운 정보를 더 잘 받아들이게 해줍니다
이미 많은 스포츠 선수가 뇌자극용 헤드폰을 이용해 훈련하고 있습니다.
2014년 브라질 월드컵 개막식에서 하체 마비 환자가
아이언맨과 같은 슈트를 입고 시축을 했습니다.
BMI분야의 세계적 석학인 <미켈 니코렐리스>교수 연구진이
환자의 뇌에서 나오는 뇌파를 이용해
외골격 로봇을 움직이게 하는데 성공한 것입니다.
당시 언론은 이를 '과학이 만들어낸 기적'이라고 표현했지만 BMI 분야의 과학자들은
'아직 한계가 너무 많다'고 이야기 합니다.
일론 머스크가 컴퓨터와 인간의 뇌를 연결하는 '뉴럴 레이스'가 개발된다면 의료 분야에
획기적인 전환점이 될 것입니다.
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