중국 톈진(天津)대학 과학자가 인간의 줄기세포를 배양해 인간의 대뇌와 유사한 기관을 만들고, 온칩 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술을 통해 로봇과 연결하는 데 성공했다고 8일 중국 매체 콰이커지가 보도했다.

브레인온어칩(Brain-On-A-Chip) 기술은, 뇌-컴퓨터 인터페이스 영역의 새로운 이슈로, 뇌의 복잡한 전기 신호와 강력한 외부 컴퓨팅 기능을 심층적으로 융합하는 게 핵심이다.

이 기술은 '칩(정밀한 전극 칩)'과 '뇌(체외에서 정성스럽게 배양된 뇌와 유사한 조직)'라는 두 가지 핵심 요소로 구성된다. 줄기세포 배양 기술을 통해 과학자들은 실험실 환경에서 기능성 '뇌 유사' 생태계 시스템을 구축했다. 이 생태계는 생물학적 대뇌의 일부 지능 특성을 시뮬레이션했다.

주목할 점은, 이 연구가 두 가지 핵심 연구에서 돌파구적인 진전을 이뤘다는 점이다. 우선 세포 배양 기술이 2차원에서 3차원으로 도약해 브레인온어칩을 위해 보다 입체적이고, 복잡한 신경 컴퓨팅 네트워크를 구축했다. 이를 통해 정보 처리 및 의사결정 성능을 크게 향상시켰다.

두번째는 인공지능 알고리즘을 통합해 하이브리드 지능 탐색의 새로운 장을 열었다는 점이다. 시스템이 외부 자극에 보다 지능적으로 반응하고 자율 장애물 회피, 정확한 물체 잡기 등 복잡한 임무를 실행할 수 있게 됐다.

연구진은 물리적 환경(physical field)이 인간의 뇌 유사 기관의 생장 발육에서 긍정적 역할을 한다는 점에 대해 깊이있게 탐구했다. 저강도 포커싱 초음파 기술의 정밀 제어 메커니즘을 분석해, 브레인온어칩 지능형 상호작용 핵심 '대뇌'인 '메타BOC(metaBOC)'에 더 우수하고 지능적 훈련을 제공했다.

이번 발견은 대뇌 발육과 제어 메커니즘에 대한 이해를 심화시켰을뿐 아니라, 미래에 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술을 광범위하게 적용하기 위한 과학적 기초를 마련했다.