고위 마비를 겪은 두 명의 중국 환자가 뇌-기계 인터페이스(BMI) 기술을 사용해 생각만으로 전동 휠체어 조종, 로봇 개에게 배달물 가져오게 하고, 로봇 팔로 컵을 집어 물 마시는 데 성공했다. 이 성과는 수요일 중국과학원 상하이 뇌과학 및 지능기술 우수성 센터의 미디어 브리핑에서 발표됐다. 이는 BMI의 실용적 임상 적용을 향한 중대한 진보를 나타낸다.
돌파 배경
30대 두 명의 고위 마비 중국 환자가 각각 6월과 10월에 중국과학원 뇌과학 및 지능기술 우수성 센터(CEBSIT)와 기업 파트너가 공동 개발한 BMI 시스템을 이식받았다. 한 환자는 2022년 낙상으로 척수 손상을 입어 목 아래 마비가 됐다. 6월 이식 후 2주 훈련으로 생각만으로 컴퓨터 커서와 태블릿을 제어할 수 있게 됐다. 팀은 이후 물리적 상호작용으로 확대해 동네에서 전동 휠체어 운전과 로봇 개에게 배달물 가져오게 하는 등에 성공했다.
기술 혁신
이는 전 세계 최초로 생각만으로 전동 휠체어와 로봇 개를 제어한 사례다. 팀은 고忠実도 신경 데이터 압축, 소음 환경에서의 신호 추출을 위한 하이브리드 디코딩 모델, 교차 일 안정성을 위한 신경 매니폴드 정렬 등의 돌파구를 마련했다. 신호 획득부터 장치 실행까지의 엔드투엔드 지연을 100밀리초 미만으로 줄여—자연 신경 지연보다 빠르게—매끄러운 제어를 실현했다. 이식물은 5밀리미터 두개골 천자로 삽입됐으며, 세계에서 가장 작은 크기로 보고됐고 장치는 Neuralink의 절반 크기다.
환자 영향 및 응용
한 환자는 현재 인턴 제품 분류원으로 일하며 뇌 제어로 온라인 데이터 어노테이션을 통해 자판기 AI 정확도를 검증한다. 그는 경험을 직관적이라고 묘사하며, 조이스틱을 의식적으로 생각하지 않고 비디오 게임 캐릭터를 조종하는 듯하다고 했다. 다른 환자는 비용 효과적인 로봇 팔로 컵을 집어 물을 마셨다. 3월 최초 커서 제어 게임 사례와 비교해 이는 3차원 물리적 상호작용을 가능케 하며, 이전에 불가능했던 자립, 고용, 사회 참여를 실현한다.
“저희 연구는 BMI 기술을 실용적 임상 적용으로 이끌고 있다”고 CEBSIT, 상하이 화산 병원, 산업 파트너의 수석 과학자 조정토가 말했다. “개방적 마인드로 다양한 스마트 기기와 응용 플랫폼과 협력해 우리나라 최첨단 BMI 혁신을 공동 추진하고 있다.”
중국과학원 학술원 포무명 CEBSIT 소장은 세 명의 시험 환자 모두 엄격한 검토 후 건강하다고 밝혔다. 미래 목표는 마음으로 피아노 연주 같은 세밀한 제어다.
팀은 3년 내 운동 및 언어 기능 회복, 5년 내 감각 회복 및 파킨슨병·우울증 등 신경정신 치료, 10년 내 의료·소비용 고최소침습 시스템을 기대한다. 조정토는 수술을 귀뚫기처럼 간단히, 비용을 전자제품처럼 저렴하게 만들기를 희망한다.
일론 머스크의 Neuralink이 조기 시작을 했으나, 중국은 신경기술, 저지연 통신, AI 디코딩, 로보틱스 시너지를 아우르는 더 통합된 생태계를 활용한다.
