AI, 사지마비 환자 손을 움직이게 하다

美연구진, 뇌에 전극 심어 손목 연결
AI가 환자 생각 읽고 신경에 명령… 로봇팔 도움없이 기타연주도 해내

척수 손상으로 사지가 마비된 환자가 ‘뉴럴 바이패스’ 시스템을 사용해 자신의 의지로 물건을 집어 들고 있다. 미국 오하이오주립대·배텔기념연구소 제공

사지마비 환자가 로봇 팔 같은 기기의 도움을 얻지 않고 신체 일부를 실시간으로 움직일 수 있게 해주는 시스템이 처음으로 개발됐다.

세계적 과학학술지인 ‘네이처’ 14일자에 따르면 채드 바우턴 미국 파인스타인의학연구소 신경기술분석단장이 이끄는 연구진은 척수 손상으로 뇌와 근육 사이의 신호 전달이 끊겨 사지가 마비된 이언 버크하트 씨(24)가 손을 움직일 수 있게 해주는 시스템을 개발했다. 이 환자의 대뇌 피질 안쪽에 신경세포 신호를 읽을 수 있는 전극을 이식하고 손목에는 전극 패치를 붙인 뒤 전선을 이용해 둘을 이은 것이다. 연구진은 이 장치에 ‘뉴럴 바이패스(neural bypass)’라는 이름을 붙였다.

뉴럴 바이패스는 인공지능(AI) 기술인 머신러닝 알고리즘을 이용해 환자의 신경세포가 내리는 명령을 읽어내는 특징을 갖고 있다.

지금까지 이 환자는 손가락 5개를 각각 따로 움직였고, 6가지 손동작을 소화하는 데 성공했다. 전자기타를 연주하고 물병에 담긴 물을 컵에 부어 막대로 젓는 정교한 동작도 해냈다. 버크하트 씨는 “사고로 사지가 마비된 지 3년 반 만에 전혀 움직이지 못하던 손을 다시 움직이게 된 순간 큰 충격을 받았다. 삶의 희망을 되찾았다”고 말했다.

송경은 동아사이언스 기자 kyungeun@donga.com