혈관 삽입 스텐트 방식의 뇌 - 컴퓨터 인터페이스

(Illustration: Synchron)

(Graham Felsted has a stentrode implant. He is using the BCI to write his book, Technopathy for Beginners. Photo: Synchron)

여러 가지 이유로 마비가 오거나 신경/근육 장애가 온 경우라도 사실 의식은 멀쩡한 경우가 많습니다. 대뇌 기능은 정상적으로 유지되는데, 신경과 근육의 문제로 인해 행동이 어렵고 의사 표현이 힘든 환자를 위해 과학자들은 여러 가지 뇌 컴퓨터 인터페이스 (BCI, Brain Computer Interface)를 개발했습니다. 대부분은 뇌에 전극을 심어 뇌의 전기적 활동을 측정하는 방식입니다. 환자는 생각을 통해 마우스/키보드나 로봇 팔을 조작할 수 있습니다.

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여러 가지 형태의 BCI 가운데 뇌에 직접 전극을 삽입하지 않고 뇌파를 이용하는 경우 정확도나 속도가 떨어지고 뇌에 전극을 삽입할 경우 침습적일 뿐 아니라 머리에 번거로운 장치를 부착해야 합니다. 멜버른의 스타트업인 싱크론 (Synchron)은 보다 합리적인 대안으로 혈관 이식형 스텐트를 제시했습니다. 혈관 스텐트는 주로 심장이나 뇌의 혈관이 좁아진 곳에 삽입하는 목적으로 사용되며 이미 수많은 환자에서 사용되어 안전성을 확인한 바 있습니다.

연구팀이 개발한 스텐트로드 (stentrode) 임플란트는 일반적인 혈관 스텐트와 같은 방식으로 삽입하지만, 사실은 센서라는 점이 차이입니다. 스텐트로드는 가슴에 장착한 컨트롤러와 이어져 있어 사용자는 머리에 보기 흉한 장치를 달 필요가 없습니다. 싱크론의 연구팀은 두 명의 자원자에 스텐트로드를 삽입해 성능을 검증했습니다. 연구팀에 따르면 신경근육 질환인 ALS (amyotrophic lateral sclerosis, 루게릭병)을 앓고 있는 환자가 분당 20개의 버튼을 눌러 타이핑이 가능했으며 마우스를 조작해 컴퓨터를 사용할 수 있었습니다.

(동영상)

더 연구 개발이 필요하긴 하겠지만, 이미 임상에서 성능과 안전성이 검증된 혈관 스텐트 방식을 사용한다는 점이 기발한 것 같습니다. 과연 널리 상용화 될 수 있을지 궁금합니다.

참고

https://spectrum.ieee.org/the-human-os/biomedical/bionics/new-stent-like-electrode-allows-humans-to-operate-computers-with-their-thoughts

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