[사이언스샷] 뇌에 전극 이식, 사지마비 환자가 컵 쥐고 촉감까지 느껴

미국 파인스타인 의학연구소가 BCI 기술로 사지마비 환자의 손 기능과 촉각을 복원하는 데 성공했다. 환자는 뇌에 이식된 전극과 AI 신호 해독을 통해 컵을 쥐고 촉감을 느꼈으며, 시스템을 꺼도 효과가 2년 이상 유지돼 신경망 재구성이 확인됐다.

AI 요약

미국 파인스타인 의학연구소가 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술로 사지마비 환자의 손 기능과 촉각을 복원하는 데 성공했다. 다이빙 사고로 목 아래가 완전히 마비된 48세 환자 키스 토마스는 뇌에 이식한 미세 전극 칩과 AI 신호 해독 시스템을 통해 다시 팔을 움직이고 컵을 쥐며 촉감까지 느끼게 됐다. AI는 뇌 신호로부터 운동 의도를 84.6% 정확도로 읽어내 손과 팔에 전기 자극을 전달했으며, 환자는 달걀을 옮기는 실험에서 87% 성공률을 기록했다. 특히 BCI 장치를 꺼도 재활 효과가 2년 넘게 유지돼 신경망이 스스로 재구성되는 '신경 가소성'이 확인됐다.

핵심 포인트

  • 2020년 수영장 다이빙 사고로 목뼈 손상을 입은 48세 남성 키스 토마스가 BCI 기술로 손 기능 회복
  • 뇌 표면에 미세 전극 칩 5개를 이식, AI가 운동 신호를 84.6% 정확도로 해독해 근육에 전달
  • 환자 손에 닿는 물체의 압력을 센서가 감지, AI가 전기 신호로 변환해 뇌에 전달하는 방식으로 촉각 복원
  • BCI 장치 중단 후 3개월간 재활 효과 유지, 2년 넘게 운동 및 촉각 개선 효과 지속 확인

향후 전망

  • 전 세계 약 1500만 명의 척수 손상 환자에게 희망을 제공하며, 뇌졸중 환자 재활에도 적용 가능할 것으로 기대
  • AI 덕분에 환자의 집중 부담을 크게 줄여 정교한 동작 중에도 대화가 가능할 정도로 자연스러운 제어 실현
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