뇌 기계 인터페이스 유형 정신 글쓰기

하워드 휴즈 의료 연구소의 연구자들은 사용자가 손으로 글을 쓰는 것과 같은 뇌 기계 인터페이스를 통해 사용자의 정신 글쓰기를 유형으로 변환하는 것을 처음으로 성공적으로 구현했습니다. 팀은 글을 쓰는 것과 관련된 뇌 활동을 해독하여 결과를 달성했습니다.

참가자는 뇌에 센서를 심은 마비된 개인이었으며, 팀은 알고리즘을 사용하여 그가 글을 쓰려고 할 때 글자를 식별했습니다. 시스템은 이것을 분석하고 화면에 텍스트를 실시간으로 표시할 수 있었습니다.

스坦포드 대학교의 하워드 휴즈 의료 연구소 조사자 크리슈나 셀노이(Krishna Shenoy)에 따르면, 이 개발은 마비된 사람들에게 손이 필요 없도록 빠르게 입력할 수 있는 기능을 제공할 수 있습니다. 셀노이는 스탠퍼드 대학교의 신경외과 전문의 제이미 헨더슨(Jaimie Henderson)와 함께 연구를 진행했습니다.

이 연구는 5월 12일 네이처 저널에 발표되었습니다.

참가자는 1분당 90개의 문자를 입력할 수 있었으며, 이는 이전에 기록된 뇌-기계 인터페이스 유형보다 두 배 이상 빠른 속도입니다.

캘리포니아 대학교 버클리의 신경 공학자 호세 카르메나(Jose Carmena)는 “이것은 장애를 가진 다양한 유형의 사람들을 도울 수 있는 분야에서 큰 발전입니다”라고 말했습니다. 뇌-컴퓨터 인터페이스는 생각을 행동으로 변환할 수 있습니다.

“이 논문은 완벽한 예입니다. 인터페이스는 글쓰기 생각을 해독하고 행동을 생성합니다.”

부상과 신경 활동

사람이 부상이나 질병으로 인해 걸을 수 없거나 잡을 수 없거나 말할 수 없더라도, 그 행동의 뇌 신경 활동은 남아 있습니다. 따라서 연구자들은 이러한 활동을 사용하여 이러한 개인에게 도움이 되는 시스템을 만들 수 있습니다.

셀노이의 팀은 수년 동안 말과 관련된 신경 활동을 해독하는 작업을 해왔으며, 참가자가 센서를 심고 생각을 사용하여 화면의 커서를 이동할 수 있는 방법을 개발했습니다.

그러나 글쓰기에 대한 동일한 노력은 아직 없습니다.

“우리는 사람들이 더 빠르게 의사소통할 수 있는 새로운 방법을 찾고 싶습니다”라고 프랭크 윌렛(Frank Willett) 신경과학자는 말합니다.

https://www.youtube.com/watch?v=pcApwQxbagg

BCI와 심장 센서

팀은 브레인게이트2 임상 시험에 등록된 65세 참가자와 협력했습니다. 브레인게이트2는 컴퓨터에 직접 데이터를 전달하는 장치에 대한 BCI 안전성을 테스트합니다.

헨더슨은 손과 팔을 제어하는 뇌의 일부에 두 개의 작은 센서를 심었습니다. 이것은 개인이 마비된 팔을 움직이려고 시도할 때 로봇 팔이나 커서를 이동할 수 있었습니다.

센서가 글을 쓰는 것을 상상할 때 개별 뉴런에서 신호를 감지했으며, 기계 학습 알고리즘이 각 글자 생성 시 뇌 패턴을 인식했습니다. 이 시스템은 남성이 문장을 복사하고 질문에 거의 동일한 속도로 답할 수 있었습니다.

윌렛에 따르면, BCI는 각 글자가 알고리즘이 쉽게 구별할 수 있는 매우 특徴적인 활동 패턴을 일으키기 때문에 빠르게 작동합니다.

팀은 이제 말할 수 없는 참가자에게 주목할 것이며, 연구자들은 이 새로운 시스템이 다양한 상태로 인한 마비를 겪는 개인들에게 큰 도움이 될 수 있다고 믿습니다.