뇌에 전극을 삽입하여 눈먼 사람에게 문자의 형태를 전하는 데 성공

 

눈먼 사람에게 시각을 줄 수 있는 수단으로 안구에 삽입하는 임플란트 등의 연구가 진행되고 있습니다만, 다른 방법으로 뇌에 전극을 삽입하여 직접 신호를 보내는 것으로, 눈먼 사람에게 문자의 모양을 인식시키는 연구가 베일러 의과 대학의 신경 과학자인 마이클 보챔프 씨에 의해 보고되었습니다.

 

Dynamic Stimulation of Visual Cortex Produces Form Vision in Sighted and Blind Humans : Cell

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Blind people could 'see'letters that scientists drew on their brains with electricity | Live Science

Blind people could 'see' letters that scientists drew on their brains with electricity

"뇌는 컴퓨터 디스플레이보다 훨씬 복잡하고 완전히 해명되지 않은 부분도 많기 때문에 광각(光覚: 빛의 자극에 의하여 일어나는 감각) 자극의 조합으로 인식할 수 있는 형태를 생성하는 것은 매우 어려웠다"고 보챔프 씨와 논문의 공동저자인 신경외과 의사 Daniel Yoshor 씨는 말합니다.

실험에서는 피험자의 시각 피질에 복수의 전극을 심어, 대뇌 피질을 몇 군데 자극하고 광각 반응을 촉진하여 눈이 보이지 않는 사람도 문자를 인식할 수 있도록 하는 기법이 사용되었습니다. 컴퓨터가 여러 픽셀을 결합하여 문자나 이미지를 표현하기 위해 여러 빛의 점을 결합하여 빛이 문자의 형태로 보여지도록 전기 신호를 전송합니다.

실험에서는 눈이 보이는 3명과 보이지 않는 2명을 대상으로 이루어 졌습니다. 피험자는 뇌의 선조 피질(striate cortex: 후두엽에 위치하는 일차 시각 수용영역)에 다음과 같이 복수의 전극을 삽입합니다. 또한, 각 피험자는 눈이 보이든, 안 보이든 관계없이 과거에 뇌에 전극을 삽입했던 경험이 있는 사람으로 선정되었습니다.

예를 들어, 「N」이라는 문자라면, C06 → F10 → B10 → C10 → E10의 순서로 자극을 보내, 피험자에게 「N」 문자의 모양을 인식시키는 데 성공했습니다.

피험자는 도형을 모니터에 그려서 실제 모양과 피험자가 본 모양이 일치하는지 확인을 실시했습니다.

네덜란드 신경 과학 연구소의 소장인 Peter Roelfsema 씨는 보챔프 씨의 연구가 유효한 시각 보조제로 활용되기까지는 '극복해야 할 과제가 여전히 많다'고 말했습니다. 또한 보챔프 씨는 논문에서 "우리의 연구는 수십 개의 전극을 사용하고 있습니다만, 조만간 시각 보조를 위해 수천 개의 전극이 사용될 것입니다. 또한 앞으로는 전극이 대뇌피질을 관통하도록 설계되어 전극의 끝이 대뇌피질 표면의 수백 미크론 아래에 있는 신경에 ​​접근하게 될지도 모릅니다"라고 앞으로의 전망을 말했습니다.