d라이브러리

척추에 손상을 입어 손을 움직이지 못하는 환자가 컴퓨터를 통해 물건을 잡는 데 성공했다. 미국 파인스타인 의학연구소의 차드 보턴 연구원팀은 환자 뇌의 미세한 전기신호를 컴퓨터를 거쳐 팔에 부착된 패치로 전달하는 기술을 개발했다.

연구팀은 환자가 컴퓨터 모니터를 보며 가상으로 손을 움직이는 훈련을 할 때 뇌의 어떤 부분이 활성화되는지 기능성자기공명영상(fMRI)을 촬영해 알아냈다. 그리고는 활성화됐던 각각의 부위에 마이크로칩을 심어 손을 움직이려 할 때 나오는 뇌의 전기신호를 파악했다. 연구팀은 이 전기신호를 손동작과 정확히 짝짓기 위해 기계학습(머신러닝) 알고리즘을 적용했다. 고장난 척수 대신 컴퓨터에 뇌 신호를 집약․변환․전달하는 업무를 맡긴 셈이다. 연구팀은 뇌에서 측정한 미세신호를 컴퓨터로 보내 손동작을 일으키는 전기신호로 변환한 뒤, 팔에 붙은 패치를 통해 신경에 전달했다.

실험결과 환자는 손과 손목, 손가락을 자유롭게 움직일 수 있었다. 물건을 잡거나 들었고, 전자기타를 치기도 했다. 보턴 연구원은 ‘네이처’와의 인터뷰에서 “이번 연구는 사고를 당한 뒤에도 뇌가 신호를 정확히 발생시킬 수 있다는 사실을 보여줬다”면서 “컴퓨터라는 우회로를 통해 마비된 부위를 움직일 수 있다는 희망이 생겼다”고 밝혔다. 연구결과는 4월 13일 ‘네이처’에 실렸다.