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생각으로 로봇 휠체어 움직이는 원숭이미국 듀크대 과학자,원숭이에 BMI 디바이스 적용
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승인 2016.03.04  17:21:40
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미 듀크대 과학자들이 무선 방식 ‘뇌-기계 인터페이스(BMI:Brain-Machine Interface)' 기술을 원숭이에 접목해 로봇 휠체어를 작동하는 데 성공했다. 원숭이가 생각하는대로 로봇 휠체어가 이동할수 있는 기술을 개발한 것이다.

’IEEE 스펙트럼’은 이번에 개발된 기술이 휠체어의 동작을 실시간으로 제어할 수 있는 고품질 BMI 임플란트 기술이라고 소개했다. 그동안 과학자들은 사람이나 동물의 두피 부분에 EEG (뇌전도) 소자를 부착하는 방식으로 BMI 기능을 구현했으나 저주파 신호가 전달할 수 있는 정보량이 많지 않아 실시간으로 기계를 제어하는 데 많은 어려움을 겪었다.

연구팀은 지난 2012년부터 2마리의 원숭이를 대상으로 BMI 테스트를 진행했다. 머리카락 굵기의 마이크로 전극을 두피에 심은 후에 각 원숭이 뇌의 300개 뉴론을 관찰하고 휠체어를 작동시키는 실험을 진행했다. 머리에 부착된 BMI 디바이스는 512개 채널의 무선 인터페이스를 지원한다. 이 디바이스는 두뇌 신호를 컴퓨터에 전송하는 역할을 한다.

연구자들은 원숭이의 뉴런 활동과 휠체어의 이동 궤적을 기록한 후 이들 신호들을 통해 ‘디코더 프로그램’을 훈련시켰다. 이후 원숭이가 생각하는대로 휠체어를 움직이는 실험을 계속 진행했다. 처음에는 직선으로 움직이는 훈련만 시키다 나중에는 보다 복잡한 경로를 이동하도록 했다. 시간이 지날수록 원숭이들은 보다 정교하게 휠체어를 움직일 수 있게 됐다.

하지만 아직 이 기술을 사람에게 적용할 단계는 아니다. 연구 프로젝트 책임자인 '미구엘 니콜리스' 듀크대 교수는 “이 기술을 적용하면 앞으로 심각하게 신체가 손상된 사람도 휠체어를 움직일 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 말했다. 연구팀은 이번 연구 성과를 전문 매체인 ‘사이언티픽 리포츠’에 기고했다. 한편 니콜리스 교수팀은 지난 1999년 부터 쥐와 영장류를 대상으로 BMI 실험을 진행해왔다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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