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| 독일 연구팀, “의사소통 능력 되찾아” |
단 한 개의 근육도 움직일 수 없고, 눈도 뜰 수 없다. 자신의 몸에 완전히 잠겨 있지만, 완전히 의식하고 있다.
루게릭병(Lou Gehrig's disease)인 근위축성 측삭경화증(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)은 진행된 형태의 악몽으로 환자들이 자신의 필요와 소망을 전달할 수단이 전혀 없다.
그러나 독일에서의 새로운 연구에 따르면 뇌 이식수술로 34세의 ALS 환자가 가족과 의사들과 의사소통할 수 있는 능력을 되찾을 수 있게 되었다.
독일 환자의 뇌에 삽입된 두 개의 마이크로칩 임플란트는 그가 정신적 충동만을 사용하여 단어와 심지어 완전한 문장을 형성할 수 있게 해준다.
독일 Tubingen대학의 의학 심리학 및 행동신경 생물학 연구소장인 닐스 비르바우머 수석연구원은 "눈의 움직임이나 의사소통을 위한 다른 근육 없이 완전히 마비돼도 뇌로 문장을 쓸 수 있다는 것을 보여준다."고 말했다.
버바우머 박사는 "이 새로운 뇌-컴퓨터 인터페이스는 완전히 갇혀 있는 환자가 원하는 것은 무엇이든 말할 수 있게 해줄 것"이라고 덧붙였다.
연구 저자들에 따르면 이 환자는 2015년 8월 ALS의 빠른 진행 형태로 진단받았다. 2015년 말까지 말하고 걷는 능력을 잃었다. 다음 해에 호흡을 하기 위해 근육을 움직일 수 없었기 때문에 인공호흡기를 부착했다.
처음에 이 환자는 눈을 추적하는 장치를 사용하여 의사소통을 할 수 있었다. 이 장치는 눈의 움직임을 이용하여 단어와 문장을 조합했다. 2017년 8월엔 시선을 고칠 수 있는 능력을 잃어 이마저도 붕가능해 졌다.
환자의 가족은 운동 피질, 즉 운동을 담당하는 뇌의 일부에 각각 10분의 1인치 정사각형보다 조금 더 많은 두 개의 임플란트를 이식할 수 있도록 허락했다. 각각의 임플란트는 신경 신호를 감지하는 64개의 바늘 모양의 전극을 가지고 있다.
환자는 더 이상 움직일 수 없음에도 불구하고 몸을 움직이라고 말함으로써 뇌 활동을 일으키는 법을 배웠다. 임플란트는 그 뇌 활동을 포착하여 "예/아니오" 신호로 컴퓨터에 공급한다.
철자 프로그램은 알파벳의 글자를 소리 내어 읽고, 남자는 뇌파를 이용하여 특정한 글자를 선택한다. 이 과정은 1분에 한 글자 정도로 느리지만 환자가 주변 사람들과의 의사소통을 회복할 수 있게 해주었다.
이번 연구에 대해 ALS 협회의 닐 타쿠르 수석 임무 책임자는 "이 연구는 ALS의 약속과 비극을 보여준다."면서 "갇혀 있는 사람들이 정신적 기능을 유지할 수 있고, 가족과 의미 있는 감정적 관계를 지속할 수 있다는 것을 알고 있다.”고 밝혔다.
HealthDay News에 따르면 스위스 제네바 소재 와이스 바이오 및 신경공학 센터의 수석 신경과학자인 조나스 짐머만 박사는 "불행히도 이 뇌-컴퓨터 인터페이스에 관련된 기술은 여전히 매우 비싸고 많은 시간과 헌신이 필요하다."고 지적했다.
예를 들어, 간병인은 시스템을 설정하고 환자의 반응을 검증하기 위해 훈련을 받아야하므로 뇌 임플란트를 사용하여 효과적으로 의사소통할 수 있다는 것이다.
Zimmermann 박사는 "Wyss Center에서 감염의 위험을 줄이고 설치 및 제어가 더 쉽도록 완전히 이식 가능한 장치를 개발하고 있다. 현재 이 시스템은 임상 전 검증 단계에 있다. 가까운 장래에 임상 시험을 계획하고 있다."고 밝혔다.
ABILITY라는 이름의 이 무선 장치는 환자가 말하는 것을 상상할 때 뇌에서 직접 음성 디코딩을 가능하게 하여 보다 자연스러운 의사소통을 이끌어낼 수 있다는 것이다.
이번 연구는 네이처 커뮤니케이션즈지 최신호에 실렸다. <사진=HealthDay News>
[노용석 기자] ys339@daum.net
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| [성인병뉴스] 기사입력 2022-03-29, 7:59 |
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