생각을 거의 즉시 말로 바꿔주는 장치

연구원들은 앤의 뇌 이식 장치를 음성 합성 컴퓨터에 연결했습니다. - 사진: Noah Berger/Berkeley Enginering

미국 캘리포니아의 과학자 그룹이 신경 의사소통 분야에서 획기적인 진전을 이루었다고 발표했습니다. 뇌 이식을 통해 생각을 해독하고 거의 즉시 말로 변환할 수 있다는 것입니다.

이러한 성과는 외상이나 뇌졸중으로 인해 마비가 되었거나 말을 할 수 없게 된 환자에게 특히 의미가 있습니다.

획기적인 연구

Nature Neuroscience 저널에 발표된 연구에 따르면, 과학자들은 뇌졸중으로 18년 동안 사지마비가 되어 말을 할 수 없게 된 47세 여성 환자인 앤을 대상으로 해당 장치를 성공적으로 시험했습니다.

새로운 기술 덕분에 앤은 뇌 신호를 처리하는 컴퓨터 시스템을 통해 다시 "말"할 수 있게 됐습니다.

이전 연구에서는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 시스템을 개발했지만, 생각과 말 사이에 약 8초의 지연이 발생하여 대화가 중단되었습니다.

하지만 이 팀의 새로운 기술은 처리 속도를 크게 향상시켜 앤의 말을 단 80밀리초, 즉 반 음절만으로 처리할 수 있게 했습니다.

캘리포니아 대학교에서 근무하는 이 연구의 주저자 고팔라 아누만치팔리는 "그녀가 말하려는 의도를 품은 지 불과 1초 만에 그녀의 뇌 신호를 실시간으로 개인화된 음성으로 변환할 수 있었습니다."라고 말했습니다.

이 시스템을 개발하기 위해 연구팀은 앤의 뇌에서 언어를 제어하는 ​​영역에 일련의 전극을 이식했습니다. 그녀가 문장을 생각해 내는 동안 전극은 신경 신호를 수집하여 AI 모델로 전송합니다.

그러면 AI는 이러한 신호를 디코딩하고 이를 음성 단위로 변환하여 앤이 말을 잃기 전에 녹음한 음성을 재구성하여 완전한 문장을 형성합니다.

"이 시스템은 문장 전체가 완성될 때까지 기다리지 않고, 실시간 음성 인식 시스템이 작동하는 방식과 비슷하게 말의 작은 부분을 지속적으로 번역합니다."라고 Anumanchipalli는 설명합니다.

말을 할 수 없는 사람들에게도 큰 잠재력이 있습니다

이 연구 결과는 과학계에 큰 흥분을 불러일으켰습니다. 영국 뉴캐슬 대학의 신경과학자 패트릭 드게나르 교수는 이 연구가 "신경 의사소통 분야에서 중요한 진전이며, 음성 상실 환자에게 엄청난 가능성을 열어주는 것"이라고 말했습니다.

특히, 이 기술은 뇌에 너무 깊이 침투하지 않는 전극 시스템을 사용하므로 다른 임플란트 방법에 비해 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다.

이러한 전극을 이식하는 것은 현재 간질 치료에서 일반적인 시술이 되었으며, 앞으로 이 기술이 널리 보급될 가능성이 있습니다.

앤은 또한 거의 20년간의 침묵 끝에 "다시 자신의 목소리를 들을 수 있어서" 행복하다고 말했습니다.

그녀는 "키보드나 타자기가 필요 없이 다시 사람들과 대화할 수 있다는 가능성에 설레었어요"라고 말했다.

결과는 긍정적이지만, 이 기술은 아직 실험 단계에 있으며 널리 사용되기 위해서는 추가적인 개선이 필요합니다.

현재 이 시스템은 약 1,024개의 단어만 인식할 수 있는데, 이는 자연어에 비하면 제한된 수입니다.

아누만치팔리 씨는 적절한 재정 투자가 이루어진다면 이 기술이 향후 5~10년 안에 실용화되어 전 세계 수백만 명의 사람들이 목소리를 되찾고 의사소통 능력을 키울 수 있을 것이라고 예측했습니다.

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VNA

출처: https://tuoitre.vn/thiet-bi-bien-suy-nghi-thanh-giong-noi-gan-nhu-tuc-thi-20250403125359325.htm