과학

뇌에 전극을 삽입하여 눈먼 사람에게 문자를 전송

o2zone 2020. 5. 17. 18:19

눈먼 사람에게 볼 수 있게하는 수단으로, 안구에 삽입하는 임플란트 등의 연구가 진행되고 있다. 다른 방법으로 뇌에 전극을 삽입하여 직접 신호를 보내는 것으로, 눈먼 사람에게 문자 모양을 인식 시킨다는 연구가 베일러 의과 대학의 신경 과학자 마이클 보챔프 씨 등에 의해 보고되었다.



"뇌는 컴퓨터 디스플레이보다 훨씬 복잡하고, 완전히 해명되지 않은 부분도 많기 때문에 빛의 감각 자극의 조합으로 인식 할 수있는 형태를 생성하는 것은 매우 어려웠다"고 보챔프 씨와 같이 논문의 저자 인 신경 외과 의사 다니엘 요샤 씨는 말한다.




실험에서는, 피험자의 시각 피질에 복수의 전극을 끼워넣어, 대뇌 피질을 몇군데 자극하고, 빛의 강약을 인식하는 감각 인 광각의 반응을 촉진하는 것으로, 눈이 보이지 않는 사람도 문자를 인식 할 수 있다는 기술이 채택되었다. 컴퓨터가 여러 픽셀을 결합하여 문자나 이미지를 표현하는 것처럼, 여러 빛의 점을 결합하여 빛이 문자의 형태로 보이게 전기 신호가 전송된다.



실험은, 눈이 보이는 3명과 눈이 보이지 않는 2명 등 5명을 대상으로 이루어졌다. 피험자는 뇌의 일차 시각 피질에 다음과 같이 복수의 전극을 삽입. 또한, 각 피험자들은 눈이 보이는 사람이든 보이지 않는 사람이든 관계없이 과거에 뇌에 전극을 삽입한 경험이 있는 사람이 선정되었다.


예를 들어, "N"이라는 문자는, C06→F10→B10→C10→E10의 순서로 자극을 보내는 것으로, 피험자는 "N"문자의 모양을 인식하는데 성공했다는 것.



피험자는 보이는 도형을 손가락으로 모니터에 쓰는 것으로, 실제 모양과 피험자가 본 모양이 일치하는지 확인을 실시. 다음 그림은, 전극이 "N"문자를 그리는 것처럼 뇌에 자극을 보냈을 때의 모습으로, 모니터에 분명히 "N"의 문자가 쓰여져있다.


네덜란드 신경 과학 연구소의 소장 인 피터 로엘프세마 씨는 보챔프 씨 등의 연구가 유용한 시각 보조로 응용할 수 있게되기까지는 "극복해야 할 많은 과제가 여전히있다"고 말하고, 보챔프 씨 등은 논문에서 "우리의 연구는 수십 개의 전극을 사용하고 있습니다만, 그 어떠한 것들도 시각 보조를 위해 수천 개의 전극이 사용되는 것입니다. 또한 앞으로는 전극이 대뇌 피질을 관통하도록 설계해, 전극의 끝이 대뇌 피질 표면의 수백 미크론 아래에있는 신경에 접근하게 될지도 모릅니다"라고 앞으로의 전망에 대해 말하고있다.