미국 시카고대 연구팀이 팔이 절단된 원숭이들이 뇌에서 일어나는 생각만으로 로봇팔을 움직여 사용할 수 있도록 만드는 실험에 성공

- 시카고대 연구팀은 4~10년 전 사고로 인해 팔이 절단된 붉은털원숭이 3마리를 대상으로 운동에 관여하는 뇌 부위 위에 전극을 심고, 절단된 팔 부위에 전기가 통하는 로봇팔을 연결

- 그 뒤 원숭이들에게 로봇팔로 공을 잡으면 보상으로 주스를 주는 방식의 훈련을 40일 동안 진행

※ 연구팀은 이러한 훈련을 통해 원숭이들이 공을 잡으려는 생각을 전기신호를 통해 로봇팔에 전달하는 과정에서 뇌에서 나타나는 변화를 관측할 수 있을 것으로 판단

- 그 결과 훈련이 진행되면서 운동에 관여하는 뇌 부위의 신경망 활동이 점진적으로 증가하고 신경세포들 사이의 연결 역시 촘촘해짐이 관찰

- 이 같은 변화는 새로운 것을 학습할 때 뇌가 기존 신경망 연결 구조를 서서히 벗어버리고 새 구조로 덮어씌우는 것처럼 사지가 절단됐어도 관련 뇌 신경망 구조가 재편될 수 있음을 시사

- 아울러 이런 뇌-기계 상호작용 시스템은 향후 인간에게도 인공 팔다리의 감각정보를 뇌로 전송해 촉각을 느끼게 하고 그 피드백을 통해 운동 능력을 향상할 수 있는 기술 개발의 가능성을 열어 줄 것으로 기대

- 이번 실험에 앞서 미국 케이스웨스턴리저브대 연구팀은 사지가 마비된 환자의 머리에 전극장치를 이식해 스스로 근육을 움직여 식사할 수 있도록 하는 실험에 성공

- 그러나 이번 시카고대 연구팀의 실험은, 비록 원숭이를 대상으로 했지만, 사지가 없는 경우에도 로봇팔을 부착해 재활할 수 있음을 보여주고 있다는 점에서 차이

- 즉 시카고대 실험 결과는 사지가 절단돼 없어진 지 오랜 시간이 경과했더라도 팔다리를 움직이는 것과 관련된 뇌 신경과의 연결망을 다시 살리거나 새로 만드는 작업이 가능하다는 점에서 주목

- 이번 실험 결과는 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 게재 [Mobile Marketing Magazine, 2017.12.01]