뇌 컴퓨터 인터페이스(BCI) 설명

뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)는 뇌의 전기 활동과 외부 출력 사이의 직접적인 통신 경로를 생성하는 장치입니다. 센서는 뇌의 뉴런 사이에서 전송되는 전기 생리학적 신호를 포착하고 해당 정보를 컴퓨터나 로봇 팔다리와 같은 외부 소스에 전달하여 본질적으로 사람의 생각을 행동으로 바꿀 수 있게 해줍니다.

이 뇌 칩은 웨어러블 장치에서 두피 위로 이동하거나, 외과적으로 두피 아래에 배치되거나, 심지어 뇌 조직 내에 이식되기도 합니다. 칩이 뇌의 신경망에 가까울수록 신호가 더 명확하거나 "고화질"로 해석될 수 있다는 아이디어입니다.

BCI(뇌-컴퓨터 인터페이스)는 인간의 두뇌가 컴퓨터나 로봇 팔다리와 같은 외부 소프트웨어나 하드웨어와 통신하고 제어할 수 있게 해주는 장치입니다.

2000년대 초반 사이보그 공상과학 비유가 현실로 변한 뇌-컴퓨터 인터페이스는 이제 호황을 누리고 있으며, 17억 4천만 달러 규모의 시장이 2010년 말까지 61억 8천만 달러로 성장할 것으로 예상됩니다. 의료 기술 연구가 진행되고 수요가 증가함에 따라 스타트업은 인간과 컴퓨터 상호 작용의 새로운 물결을 개척하기 위해 나서고 있습니다.

헤드폰 형태의 비침습적 뇌-컴퓨터 인터페이스를 개발하는 신경기술 스타트업 Neurable의 CEO인 Ramses Alcaide는 BCI 강화 장치가 일반인의 일상 품목이 될 가능성을 보고 있습니다.

Alcaide는 "뇌-컴퓨터 인터페이스를 충분히 접근 가능하고 원활하게 만들 수 있다면 오늘날 스마트폰이나 노트북을 사용하는 것처럼 일상 생활에 통합될 수 있습니다"라고 말했습니다. "그러나 진정한 유비쿼터스 도구가 되려면 사람들이 의식적으로 생각하지 않고도 사용할 수 있을 만큼 편안하고 직관적이며 신뢰할 수 있어야 합니다. 마치 마우스나 키보드를 사용하여 컴퓨터와 상호 작용하는 것과 비슷합니다."

오늘날 뇌-컴퓨터 인터페이스의 가장 일반적인 적용에는 생각에 따라 커서를 움직이는 것이 포함됩니다. 그리고 대부분의 프로젝트는 실험 단계에 머물고 있지만 일부는 인간을 대상으로 한 실험에 이르렀습니다.

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뇌-컴퓨터 인터페이스는 유형과 접근 방식이 다르지만 모두 뇌 신경망의 전기 생리학을 모델로 합니다.

우리가 결정을 내릴 때, 또는 결정을 내릴 생각을 할 때에도 전기 화학 신호가 불꽃을 일으킵니다. 이 현상은 우리의 신경계에 위치합니다. 더 구체적으로 말하자면, 시냅스라고 알려진 뉴런 사이의 간격에서 뉴런이 앞뒤로 통신합니다.

이러한 뇌 활동을 포착하기 위해 BCI는 이러한 대화에 근접하게 전극을 배치합니다. 이 센서는 전압을 감지하여 각 "스파이크"가 발사되거나 잠재적으로 발사될 때의 주파수와 강도를 측정합니다.

"우리는 서로 통신하는 뇌 뉴런의 전기적 대화를 포착하고 있습니다."

반침습적, 가역적 신경 임플란트를 개발하는 스타트업인 Precision Neuroscience의 사장이자 최고 제품 책임자인 Craig Mermel은 "이것은 마이크와 같습니다. 하지만 이 경우에는 소리 대신 전기적 활동을 듣고 있습니다."라고 말했습니다. "우리는 서로 통신하는 뇌 뉴런의 전기적 대화를 포착하고 있습니다."

그런 다음 해당 정보는 로컬 컴퓨터 소프트웨어를 통해 공급되며, 여기서 신경 디코딩이라는 프로세스를 통해 변환됩니다. 여기에서는 다양한 기계 학습 알고리즘과 기타 인공 지능 에이전트가 두뇌 활동에서 수집된 복잡한 데이터 세트를 두뇌의 의도가 무엇인지에 대한 프로그래밍 가능한 이해로 변환합니다.

비영리 스타트업 컨버전트 리서치(Convergent Research)의 과학자이자 소프트웨어 회사 AE의 수석 뇌-컴퓨터 인터페이스 과학자였던 섬너 노먼(Sumner Norman)은 "[뇌-컴퓨터 인터페이스의] 단기 목표는 능력을 잃은 사람들에게 능력을 돌려주는 것입니다"라고 말했습니다. 사진관. "그러나 장기적으로 이 기술은 일종의 3차 피질, 즉 또 다른 수준의 인간 두뇌 기능과 우리를 거의 초인적인 존재로 만들 수 있는 실행 기능을 생성하기 위한 것이기도 합니다."