실시간 뇌 - 음성 번역을 제공하는 인공지능 BCI 시스템

(Overview of a naturalistic streaming silent-speech neuroprosthesis. Credit: Nature Neuroscience (2025). DOI: 10.1038/s41593-025-01905-6)

(Credit: Noah Berger / UC Regents)

뇌와 컴퓨터를 연결하는 뇌-컴퓨터 인터페이스 brain-computer interfaces (BCIs)는 최근 빠른 발전을 보여주고 있습니다. 그리고 여기에 인공지능이 더해지면서 더 큰 가능성을 보여주고 있습니다.

UC 버클리 (UC Berkeley)와 UC 샌프란시스코 (UC San Francisco)의 과학자들은 마비로 말을 할 수 없는 환자에서 거의 실시간으로 생각을 말로 바꿔주는 AI BCI 시스템을 개발했습니다.

UC 버클리의 고팔라 아누만치팔리 (Gopala Anumanchipalli) 교수와 UC 샌프란시스코의 신경외과 의사인 에드워드 창 (Edward Chang) 박사, UC 버클리의 대학원생인 카일로 리틀존 (Kaylo Littlejohn), 조철준 (Cheol Jun Cho) 등은 환자에 뇌에 전극을 심은 후 마음속으로 문장을 연상해 말로 바꾸는 장치를 연구했습니다.

이전에 등장한 BCI는 대략 8초 정도 지연 시간이 있었습니다. 이번에 연구팀이 개발한 AI 알고리즘은 거의 실시간으로 생각을 음성으로 번역해 애플의 시리나 챗GPT 처럼 대화를 이어나갈 수 있습니다.

연구팀은 이를 위해 연구 자원자를 대상으로 문장을 보여주고 마음속으로 생각하게 한 후 이때 나타나는 대뇌 피질의 활동 전위를 기록했습니다. 그리고 AI 알고리즘에게 이를 학습시켜 어떤 단어나 문장을 생각하는지 추정해 합성음을 만들었습니다.

(동영상)

연구팀의 AI BCI 시스템은 정확도를 희생하지 않으면서도 속도를 매우 빠르게 해 마비가 있거나 기타 질병으로 말할 수 없는 사람에게 새로운 희망을 보여주고 있습니다. 다만 뇌에 전극을 삽입하지 않고 좀더 안전하고 편한 기술이 필요할 것으로 생각합니다.

참고

https://medicalxpress.com/news/2025-03-brain-voice-interface-thoughts-speech.html

https://newatlas.com/medical-tech/brain-waves-spoken-words-ai-paralysis/

Edward F. Chang, A streaming brain-to-voice neuroprosthesis to restore naturalistic communication, Nature Neuroscience (2025). DOI: 10.1038/s41593-025-01905-6. www.nature.com/articles/s41593-025-01905-6

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