EEG가 당신의 꿈을 읽을 수 있을까? 100주년을 맞이한 뇌 활동 측정의 미래

인간 두뇌의 전기적 활동이 처음으로 기록된 지 100년이 지난 지금, 전문가들은 그 발견의 유산을 축하하고 미래에 대한 예측과 우선순위를 공유하고 있습니다.

1924년 7월 처음 기록된 이후 인간 뇌파검사(EEG)는 뇌 기능과 기능 장애를 이해하는 데 필수적이었습니다. 가장 중요한 것은 간질의 임상 진단에서 EEG 신호 분석을 통해 이전에 성격으로 여겨졌던 상태가 장애는 뇌 활동 장애로 빠르게 재정의되었습니다.

100년이 지난 지금, 전 세계에서 500명이 넘는 전문가들이 이 획기적인 방법론의 영향은 물론 미래의 과제와 우선순위에 대해 성찰해 달라는 요청을 받았습니다.

리즈 대학 학자들이 주도한 조사에서 응답자들은 6,685년의 집단 경험을 바탕으로 EEG의 미래 개발 가능성을 제시했습니다. 여기에는 '진보에 필수적'이라고 여겨지는 것부터 '매우 가능성이 낮음'에 이르기까지 다양한 내용이 포함되어 있으며, 이를 달성하는 데 얼마나 걸릴지 추정해 달라고 요청했습니다. 결과는 오늘(2024년 8월 22일) 저널 Nature Human Behaviour에 게재되었습니다.

미래 지향적인 혁신

이 목록에는 전문가들이 한 세대 내에 달성할 수 있다고 믿는 일련의 흥미롭고 미래 지향적인 혁신이 포함되어 있습니다. 여기에는 인지 성능을 향상시키기 위해 EEG를 사용하는 것이 포함됩니다. 학습 장애의 조기 발견; 거짓말 탐지기로 널리 사용됨; 중증 운동 장애 및 감금 증후군이 있는 사람들을 위한 주요 의사소통 도구로 사용됩니다.

발작이나 종양 등 뇌 이상을 실시간으로 확실하게 진단하는 데는 불과 10~14년이 걸릴 것으로 여겨지는 반면, 꿈이나 장기 기억의 내용을 읽을 확률은 50년 이상이나 더 걸릴 것으로 판단하는 이들도 있다. 그러나 많은 사람들은 현실보다 공상과학에 더 가깝다고 일축합니다.

오늘(8월 22일) 저널에 발표된 설문조사에 따르면 많은 사람들이 놀랄 것입니다. 자연 인간 행동, 한 세대 안에 우리 모두는 자신만의 개인용 휴대용 EEG를 가지고 다닐 수 있습니다.

논문의 공동 저자이자 리즈 대학교 연구원인 Dominik Welke는 다음과 같이 말했습니다. "이 제품은 실제로 스마트폰과 같은 것이 될 수 있습니다. 거의 모든 사람이 액세스하고 매일 사용할 수 있으며 이상적으로는 의미 있는 서비스를 제공함으로써 삶을 향상시킬 수 있습니다."

그는 "EEG 기술의 긍정적이고 잠재적인 미래 활용 중 하나는 운전자나 조종사를 위한 경계 제어가 될 수 있습니다. 이러한 작업 안전 시스템은 사용자가 잠들었는지 확인하고 깨우거나 부조종사에게 알리는 데 도움이 될 수 있습니다."라고 덧붙였습니다. 그들이 인수해야 해요."

EEG 기록에 관련된 하드웨어는 1924년 7월 6일 독일의 정신과 의사 Hans Berger가 처음 사용한 이후 원칙적으로 변경되지 않은 채 비교적 기본적입니다. 그 이후로 크게 변경된 것은 분석입니다. 우리가 할 수 있는 것은 이제 디지털로 기록된 데이터입니다.

전극과 증폭기만으로 구성된 EEG 시스템은 생산 비용이 점점 저렴해지고 있으며 휴대성과 사용자 친화적인 측면도 높아지고 있습니다. 비침습적 특성과 결합하여 더 많은 청중이 더 쉽게 접근할 수 있게 되는 것을 막을 방법이 거의 없습니다.

건강 불평등 감소

EEG 기술이 게임과 VR에 널리 사용될 것이라는 전망(약 20년 정도 소요될 것으로 예상됨)은 게이머들에게 스릴을 선사할 것이지만, 과학자와 임상의들에게 진정으로 흥미로운 가능성은 이러한 접근성 향상으로 인해 전통적으로 커뮤니티에 참여할 수 있다는 것입니다. 결정적으로 더 복잡한 영상 기술을 감당할 수 없는 저소득 국가에서는 EEG 연구에서 제외됩니다.

AI 기반 자동화의 발전으로 복잡한 데이터 분석도 개선되고 속도가 빨라질 것으로 예상됩니다.

Welke 박사는 다음과 같이 말했습니다. "미래를 내다보면 하드웨어 측면에서는 비교적 저렴하고 생산이 용이하며 분석 및 소프트웨어 측면에서는 이러한 새로운 컴퓨팅 기술을 통해 EEG를 실제로 구현하기 위한 모든 퍼즐 조각이 있습니다.

"MRI 또는 ​​이식 장치와 같은 다른 방법과 달리 EEG는 전 세계 모든 사람들이 신경 영상을 이용할 수 있게 하는 잠재력을 가지고 있습니다."

논문의 주요 저자이자 인지 과학 교수이자 리즈 대학교 몰입형 기술 센터 소장인 Faisal Mushtaq은 다음과 같이 말했습니다. "현재 우리가 인간 두뇌에 대해 갖고 있는 거의 모든 데이터는 세계의 아주 작은 부분에서 나옵니다.

"이것이 연구 결과를 일반화하고 글로벌 뇌 건강을 개선하는 우리의 능력을 방해하고 있다는 인식이 커지고 있습니다.

"EEG는 다양한 환경에서 전 세계적으로 사용할 수 있는 가장 비용 효율적이고 실행 가능한 신경 영상 도구입니다. 이는 전 세계 인구를 포괄하고 대표하는 신경 과학을 구축하는 데 도움이 될 것입니다.

그는 "글로벌 뇌 컨소시엄의 파트너들은 이러한 방식으로 도달 범위를 넓힐 수 있는 기반을 마련하고 있으며 이것이 뇌 기능 메커니즘에 대한 획기적인 발견을 위한 새로운 기회를 열어줄 것으로 기대합니다."라고 덧붙였습니다.

윤리적인 질문

신흥 기술이 EEG에 대한 흥미롭고 새로운 가능성을 열어주고 있다는 낙관론과 함께, 협의된 전문가들은 합의된 표준 및 프로토콜을 준수하지 않는 것부터 새로운 상업적 응용과 유혹으로 인해 발생하는 윤리적 문제에 이르기까지 다양한 우려에 대해 주의를 기울였습니다.

Welke 박사는 "다국적 기술 기업 중 일부는 하루 24시간 사용자의 선호도와 감정을 암시하는 사용자에 대한 더 많은 정보를 얻기 위해 EEG 또는 기타 신경 영상 기술을 출시하는 데 매우 관심이 있을 것이라고 확신합니다. 그런데 이런 식으로 사용해야 할까요?

"인지적 자유와 정신적 사생활 보호에 대한 우려는 명백합니다. 이는 '책임'의 중요성, 즉 기술을 사용하는 새로운 방식이 새로운 윤리적 문제를 제기할 가능성이 높다는 사실을 다시 되새기게 됩니다."

설문조사의 또 다른 목적은 향후 노력을 안내하기 위한 EEG 커뮤니티의 우선순위를 식별하는 것이었습니다. 참가자들은 EEG 연구의 다양한 영역에서 주요 개발 및 발전이 자신의 작업에 얼마나 중요한지 평가했습니다.

무쉬타크 교수는 “EEG가 AI, 가상현실 등의 기술과 결합하면 우리가 기계와 상호작용하는 방식을 근본적으로 변화시킬 수 있고 그렇게 함으로써 앞으로 과학과 사회에서 매우 중요한 역할을 할 수 있다고 생각한다”고 말했습니다.

"그러나 이를 보장하기 위해 학계, 임상 및 산업 환경의 신경과학 커뮤니티는 엄청난 잠재력을 실현하는 데 도움이 될 강력하고 윤리적이며 포용적이고 지속 가능한 관행을 장려하는 데 전념해야 합니다."

이 작업은 초기 경력 연구자부터 EEG100 컨소시엄으로 통칭되는 해당 분야의 저명한 인물에 이르기까지 90명 이상의 저자에 의해 수행되었습니다.

이는 심리 현상에 대한 가장 중요하고 영향력 있는 EEG 실험 결과의 복제 가능성을 평가하는 30개국 이상의 연구자로 구성된 국제 네트워크인 #EEGManyLabs와 다양한 단체인 글로벌 뇌 컨소시엄(Global Brain Consortium) 간의 파트너십으로 시작되었습니다. 전 세계적으로 개선되고 보다 공평한 건강 결과를 달성하기 위해 노력하는 뇌 연구자, 임상의 및 기관 네트워크입니다.

논문의 마지막 저자이자 중국 전자과학기술대학교/쿠바 신경과학 센터의 중국 쿠바 신경기술 연구소 소장인 Pedro Antonio Valdés-Sosa는 다음과 같이 말했습니다. "쿠바를 포함한 여러 국가에서 우리는 EEG가 대량으로 - 인구 수준에서 일부 신경계 장애를 검사합니다.

"이 기술은 전 세계적으로 단절된 그룹에 속해 자원이 제한되어 있는 경우에 특히 적합합니다.

"전 세계적으로 EEG를 사용하려면 극복해야 할 장애물이 있지만 그렇게 함으로써 수백만 명의 더 많은 삶을 개선할 수 있기를 바랍니다."

논문의 주요 저자에게 자금을 지원한 생명공학 및 생명과학 연구 위원회(BBSRC)의 건강 전략을 위한 생명과학 책임자인 Sadhana Sharma 박사는 다음과 같이 말했습니다. "EEG 기술은 우리의 일상 활동과 방법을 변화시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 우리는 미래의 신경학적 상태를 진단하고 치료하여 전 세계의 다양한 인구가 뇌 건강에 대한 통찰력을 얻을 수 있도록 보장합니다.

"우리는 생명과학의 발전을 수용하면서 전 세계적으로 뇌 과학의 윤리적이고 공평하며 영향력 있는 발전을 추진하는 학제간 협력을 육성하는 데 중점을 두고 있습니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/08/240822125953.htm