물질에 대한 마음 : 두뇌 칩은 마비 된 사람이 글을 쓸 수있게합니다

물질에 대한 마음 : 두뇌 칩은 마비 된 사람이 글을 쓸 수있게합니다


목 아래로 마비 된 남자는 열심히 화면을 응시한다. 그는 손글씨를 상상할 때 새로운 뇌 이식 덕분에 입력 된 텍스트로 그 앞에 나타납니다.

65 세인 그는 언젠가 마비 된 사람들이 빠르고 쉽게 의사 소통하는 데 도움이 될 수있는 장치를 사용하여 동료들이 스마트 폰을 두드리는 것과 유사한 속도로 "입력"하고 있습니다.

이 연구는 척수 손상, 뇌졸중 또는 운동 신경 질환으로 고통받는 사람들에게 도움이 될 수 있다고 스탠포드 대학의 연구원이자 네이처 저널에 발표 된이 연구의 주 저자 인 프랭크 윌렛은 말했다.

"눈을 위아래로만 움직일 수 있지만 다른 것은 움직일 수 없다고 상상해보십시오. 이런 장치를 사용하면 일반적인 손글씨 나 스마트 폰에 입력하는 것과 비슷한 속도로 생각을 입력 할 수 있습니다." AFP에 말했다.

마비 환자를위한 기존 장치는 눈의 움직임에 의존하거나 문자를 가리키고 클릭하기 위해 커서를 움직이는 상상에 의존합니다.

그러나 Willett과 그의 팀은 손글씨에 대해 생각하는 것이 사람들이 자신을 표현하는 또 다른 방법이 될 수 있는지 궁금해했습니다.

손글씨는 커서를 한 지점에서 지점으로 이동하는 것보다 훨씬 더 복잡한 동작이기 때문에 이론이 반드시 분명하지는 않았습니다.

그러나 연구자들은 손글씨가 임플란트가 감지하고 컴퓨터 프로그램이 텍스트를 해석하고 번역하는 것이 더 쉬운 것으로 입증 된 독특한 뇌 활동을 생성한다는 것을 발견했습니다.

이 연구에는 2007 년 척수 부상으로 목 아래가 마비 된 T5라는 별명이 붙은 남성이 참여했습니다.

그는 손의 움직임을 제어하는 ​​운동 피질에서 발사되는 뉴런을 감지 할 수있는 두 개의 아스피린 크기의 뇌-컴퓨터 인터페이스 (BCI) 칩을 뇌 왼쪽에 장착했습니다.

센서는 인공 지능 알고리즘에 의해 입력 된 텍스트로 번역하기 위해 신호를 컴퓨터로 전송했습니다.

첫 번째 단계는 T5가 부상 이후 수년을 감안할 때 글쓰기를 상상할 때 독특하고 읽기 쉬운 뇌 활동을 생성했는지 여부를 확인하는 것이 었습니다.

그리고 그 활동이 감지되면 알고리즘을 훈련하여 생각을 인식하고 해석해야했습니다.이 과정은 6 주 동안 9 일이 걸렸습니다.

T5는 프로그램이 어떤 뇌 활동 패턴이 어떤 글자를 나타내는 지 식별 할 수 있도록 개별 문자를 손으로 쓰고 문장을 복사하는 것을 힘들게 상상했습니다.

- '좋아질거야' -
시간이 지남에 따라 T5는 문장을 복사 할 때 90 자 또는 분당 18 단어를, 질문에 답할 때는 분당 74 자 또는 15 단어를 생성 할 수있었습니다.

이는 포인트 앤 클릭 시스템이 생성 할 수있는 분당 최대 40 자의 문자와 비교됩니다.

문장은 완벽하지 않았으며 복사 할 때는 18 자 중 1 자, 질문에 답할 때는 11 자 중 1자가 잘못되었습니다.

그러나 스마트 폰에 이와 같은 자동 수정 기능을 추가하면 오류율이 1 ~ 2 %로 감소했다고 저자는 말했다.

그리고 훈련 훈련조차 T5가 어린 자신에게 줄 조언을 포함하여 가슴 아픈 생각을 표현할 수있는 기회를 제공했습니다.

"인내심을 갖고 더 나아질 것입니다."그가 대답했습니다.

Nature, Pavithra Rajeswaran 및 Washington 대학 생명 공학과의 Amy Orsborn이 의뢰 한 리뷰를 작성하여이 작업을 "이정표"라고했습니다.

“저자의 접근 방식은 신속한 의사 소통을 가능하게하는 신경 인터페이스를 실제 현실에 훨씬 더 가깝게 만들었습니다.”라고 그들은 썼습니다.

그러나 그들은 추가 테스트와 개선이 여전히 필요하다고 경고했습니다.

이 연구에는 한 명의 참가자가 참여했으며 임플란트가 나이에 따라 뇌 활동이 변화하는 방식에 어떻게 적응하는지에 대한 연구가 필요합니다.

Willett은 교육없이 필기를 인식 할 수있을만큼 스마트 한 기술을 만들고 전체 설정을 무선으로 만드는 등의 과제를 인정했습니다.

"여기에서는 필기 BCI가 심하게 마비 된 사람들과의 의사 소통을 복원하는 데 흥미롭고 잠재적으로 실행 가능한 접근 방식이라는 개념 증명 데모를 보여주고 있습니다."라고 그는 말했습니다.

그러나 그는이 기술이 "수십 년이 아닌 몇 년"내에 일반 용도로 사용될 수 있기를 희망합니다.