'사지마비 극복, 뇌 신호로 로봇팔 제어 성공'
AI 기반 뇌-컴퓨터 인터페이스가 사지마비 환자의 로봇팔 작동을 가능 참가자의 상상만으로 로봇팔을 제어, 새로운 가능성 열다
[CBC뉴스] 사지마비로 고통받는 환자들이 이제 생각만으로 로봇팔을 움직일 수 있는 시대가 열렸다. 미국 샌프란시스코 캘리포니아대(UCSF)의 카레루시 갠글리 교수 연구팀은 뇌 신호를 인식하고 이를 컴퓨터로 전달하는 AI 기반 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 장치를 통해 사지마비 환자가 로봇팔을 자유롭게 제어하는 데 성공했다고 밝혔다.
연구팀은 뇌졸중으로 사지가 마비된 연구 참가자의 뇌 활동을 분석하고, 이를 통해 특정 동작을 상상할 때 발생하는 뇌 신호의 변화를 AI 기반 BCI 장치로 포착하는 실험을 진행했다. 이 장치는 과거의 장치들과 달리, 조정 없이 7개월간 안정적으로 작동하며 환자가 원하는 대로 로봇팔을 조작할 수 있도록 했다. 갠글리 교수는 "인간과 AI 간의 학습 결합이 BCI의 다음 단계로, 정교하고 실제와 같은 동작 구현에 필요하다"고 강조했다.
이번 연구의 핵심은 뇌 표면에 이식된 작은 센서들을 통해 참가자의 뇌 신호 패턴을 분석하는 것이었다. 연구팀은 참가자에게 손, 발, 머리 등 다양한 신체 부위를 움직이는 상상을 하게 하고, 이를 통해 뇌에서 발생하는 신호를 기록하여 AI를 훈련했다. 참가자는 이 BCI를 이용해 로봇팔과 손을 제어하는 훈련을 받았으며, 결과적으로 블록을 집어 들고 옮기는 등 복잡한 동작을 수행할 수 있게 됐다.
연구팀은 이번 연구가 단순히 로봇팔을 제어하는 데 그치지 않고, 사지마비 환자들이 일상생활에서 자립할 수 있는 가능성을 열어줄 것이라고 기대하고 있다. 갠글리 교수는 "사지마비 장애인이 스스로 음식을 먹거나 물을 마실 수 있게 해주는 이 기술이 그들의 삶을 변화시킬 것"이라며, "이제 그 시스템을 구축하는 방법을 배웠고, 이를 실현할 수 있다고 확신한다"고 밝혔다.
이러한 기술 발전은 장애인들이 보다 독립적으로 생활할 수 있도록 도와줄 뿐만 아니라, 미래의 다양한 분야에서도 응용될 가능성을 보여준다. 연구팀은 향후 BCI 장치의 성능을 더욱 개선하고, 가정 환경에서도 테스트를 진행할 계획이다. 이를 통해 더 많은 환자들이 일상에서의 자유를 되찾고, 삶의 질을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
◆ 출처 : Cell, Karunesh Ganguly et al., 'Sampling representational plasticity of simple imagined movements across-days enables long-term neuroprosthetic control'
▮ CBC뉴스ㅣCBCNEWS 한종구 기자