마비된 여성이 생각으로 인공 팔을 제어합니다.

온몸이 마비된 52세 미국인 얀 슈어만은 생각만으로 기계팔을 조종하는 법을 배웠습니다. 이 복잡한 기계 장치는 인간의 뇌 에서 나오는 자극을 통해 제어됩니다.

13년 전, 얀은 척수 손상 으로 인해 움직일 수 있는 능력을 잃었고, 그로 인해 신경계가 손상되어 목뼈가 부러진 환자와 같은 결과를 겪었습니다.

피츠버그 대학의 과학자들은 놀라운 일을 해냈습니다. 그들은 뇌에 전극을 이식했고, 이를 통해 한 여성이 인공 손을 조종할 수 있었습니다.

전문가가 개발한 컴퓨터 프로그램은 대뇌 피질에서 나오는 자극을 기록할 수 있고, 이를 통해 사람은 인공 손을 제어할 수 있습니다.

이 여성은 뇌에 전극망을 이식하는 수술을 받았습니다. 전극망은 팔다리를 제어하는 신경 세포 옆에 양쪽으로 배치되었습니다. 그런 다음 전극은 로봇 팔과 컴퓨터 프로그램에 연결되었습니다.

전문가들은 이러한 성과를 보철학의 큰 발전이라고 부르는데, 보철학을 통해 사람이 생각만으로 팔다리를 조종하는 법을 배울 수 있게 되었다는 의미입니다.

환자는 손을 여러 방향으로 움직이는 법을 배우는 데 이틀이 걸렸고, 일주일 후에는 다양한 모양의 물건을 집어 올릴 수 있게 되었습니다. 얀은 손을 어떻게 움직이는지가 아니라, 예를 들어 테이블에서 원하는 물건을 집어 올리는 것과 같은 구체적인 목표에 집중했습니다.

피츠버그 대학의 신경과학 교수인 앤드류 슈워츠는 이 프로그램에 참여한 모든 과학자들이 얀이 얼마나 빨리 복잡한 메커니즘을 터득했는지 보고 놀랐다고 말했습니다.

실험 초기에는 로봇 팔이 환자의 움직임을 보조하고 발생할 수 있는 사소한 오류를 방지하도록 프로그래밍되었습니다. 하지만 얼마 지나지 않아 얀은 프로그램의 도움 없이 스스로 인공 팔을 다루기 시작했습니다.

3개월 후, 마비된 여성은 기계적 사지를 사용하여 작업의 91%를 수행할 수 있게 되었고, 이를 30초 더 빨리 수행하는 법을 배웠습니다.

이는 생의학 분야에서 진정한 돌파구를 제시하는 놀라운 결과입니다. 과학자들의 연구 덕분에 마비 환자는 자연스러운 뇌 활동을 이용하여 기계적인 팔다리를 제어할 수 있게 될 것입니다. 이를 통해 건강한 사람에게는 기본적인 기능이지만 마비 환자는 할 수 없는 간단한 조작과 동작을 수행할 수 있게 될 것입니다.

과학자들은 개발을 개선해 나갈 것입니다. 이 기술의 독창성과 실험의 성공에도 불구하고, 몇 가지 단점과 문제점이 있습니다. 특히, 센서 이식 부위에 발생하는 흉터는 컴퓨터로의 데이터 전송을 방해합니다. 현재 전문가들은 무선으로 신호를 전송하는 방법을 고려하고 있지만, 아직 논의하기에는 이릅니다.

현재 기계 손은 글을 쓰거나 신발끈을 묶는 것과 같은 더 복잡한 동작을 수행할 수는 없지만, 발전은 멈추지 않으므로 과학자들이 인공 사지의 성능을 향상시킬 가능성이 매우 높습니다.

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