범용 두뇌-컴퓨터 인터페이스를 통해 사람들은 자신의 생각만으로 게임을 즐 길 수 있습니다.

두뇌만을 사용하여 랩에서 복잡한 일련의 회전을 실행하는 Mario Kart와 같은 레이싱 게임을 상상해보십시오.

이것은 비디오 게임 판타지가 아니라 오스틴에 있는 텍사스 대학의 엔지니어들이 운동 장애가 있는 사람들의 삶을 개선하는 데 도움이 되는 뇌-컴퓨터 인터페이스 연구의 일환으로 만든 실제 프로그램입니다. 더 중요한 것은 연구원들이 기계 학습 기능을 뇌-컴퓨터 인터페이스와 통합하여 모든 용도에 맞는 단일 솔루션으로 만들었다는 것입니다.

일반적으로 이러한 장치는 각 사용자에 대해 광범위한 보정이 필요합니다. 건강한 사용자와 장애가 있는 사용자 모두의 뇌는 모두 다릅니다. 이는 주류 채택에 큰 장애물이었습니다. 이 새로운 솔루션은 개별 주제의 요구 사항을 빠르게 이해하고 반복을 통해 자체 교정할 수 있습니다. 이는 여러 환자가 개인에게 맞게 조정할 필요 없이 장치를 사용할 수 있음을 의미합니다.

“우리가 임상 환경에서 이것을 생각할 때, 이 기술은 길고 지루한 교정 과정을 수행하기 위해 전문 팀이 필요하지 않도록 할 것입니다.”라고 José 연구실의 대학원생인 Satyam Kumar는 말했습니다. Del R. Millán은 Cockrell School of Engineering의 Chandra Family 전기 및 컴퓨터 공학과 교수이자 Dell 의과대학 신경과 교수입니다. “환자에서 환자로 이동하는 것이 훨씬 더 빨라질 것입니다.”

교정이 필요 없는 인터페이스에 대한 연구는 다음과 같이 출판되었습니다. PNAS 넥서스.

왼쪽부터: 사티암 쿠마르(Satyam Kumar), 후세인 알라위(Hussein Alawieh), 호세 델 R. 밀란(José del R. Millán).

피험자는 컴퓨터에 연결된 전극이 들어 있는 모자를 착용합니다. 전극은 뇌의 전기 신호를 측정하여 데이터를 수집하고 디코더는 해당 정보를 해석하여 게임 동작으로 변환합니다.

뇌-컴퓨터 인터페이스에 대한 Millán의 연구는 사용자가 신경 가소성, 즉 시간이 지남에 따라 뇌가 변화하고 성장하고 재구성하는 능력을 안내하고 강화하는 데 도움이 됩니다. 이 실험은 환자의 뇌 기능을 개선하고 뇌-컴퓨터 인터페이스로 제어되는 장치를 사용하여 환자의 삶을 더 쉽게 만들기 위해 고안되었습니다.

이 경우 작업은 두 가지로 이루어졌습니다. 자동차 경주 게임과 디지털 바의 왼쪽과 오른쪽 균형을 맞추는 더 간단한 작업이었습니다. 전문가는 인터페이스가 뇌파를 명령으로 변환할 수 있도록 하는 간단한 바 작업을 위한 “디코더”를 개발하도록 교육을 받았습니다. 디코더는 다른 사용자를 위한 기반 역할을 하며 긴 교정 프로세스를 피하는 열쇠입니다.

디코더는 피험자들이 바 게임과 좀 더 복잡한 자동차 경주 게임을 동시에 훈련할 수 있을 만큼 충분히 잘 작동했는데, 이 게임은 회전을 하기 위해 몇 단계 앞서 생각해야 했습니다.

연구자들은 이 연구가 뇌-컴퓨터 인터페이스 혁신을 위한 발판을 마련한다는 점에서 기초라고 불렀습니다. 이 프로젝트에는 운동 장애가 없는 18명의 피험자가 참여했습니다. 결국, 그들은 계속해서 이 길을 따라가면서 운동 장애가 있는 사람들에게 이것을 테스트하여 임상 환경에서 더 큰 그룹에 적용할 것입니다.

“한편으로 우리는 BCI를 임상 영역으로 전환하여 장애인을 돕기를 원하며, 다른 한편으로는 이러한 장애인에게 더 큰 영향을 미칠 수 있도록 사용하기 쉽게 기술을 개선해야 합니다. “라고 밀란은 말했습니다.

연구 번역 측면에서 Millán과 그의 팀은 사용자가 뇌-컴퓨터 인터페이스로 운전할 수 있는 휠체어를 계속 연구하고 있습니다. 이번 달 South by Southwest 컨퍼런스 및 페스티벌에서 연구원들은 손과 팔을 위한 두 대의 재활 로봇을 제어하는 ​​기술의 또 다른 잠재적인 용도를 선보였습니다. 이것은 새로운 논문의 일부가 아니라 이 기술이 미래에 어디로 갈 수 있는지를 보여주는 신호였습니다. 여러 사람이 자원하여 몇 분 만에 뇌로 제어되는 로봇을 작동하는 데 성공했습니다.

“이 기술의 핵심은 사람들을 돕는 것입니다. 일상 생활에서 그들을 돕는 것입니다.”라고 Millán은 말했습니다. “우리는 사람들을 돕기 위해 어디로 가든지 이 길을 계속 따라갈 것입니다.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/04/240401142454.htm