손가락 움직임으로 조종 가능한 뇌-컴퓨터 인터페이스 시스템 개발
3개 독립 손가락 그룹 제어 가능… 마비 환자에게 새로운 여가 활동 제공
미국에서는 500만 명 이상의 사람들이 심각한 운동 장애로 고통받고 있습니다. 이들 중 다수가 동료 지원과 여가 활동에 대한 지속적인 요구를 나타내고 있습니다. 이러한 상황 속에서 마비 환자들을 위한 새로운 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 시스템이 개발되었습니다. 이 시스템은 손가락 움직임을 통한 제어가 가능하고, 특히 엄지와 다른 손가락 그룹의 움직임을 신경 신호에 기반하여 인식하여 제어할 수 있습니다.
이 시스템은 마비 환자에게 있어 다차원적인 손가락 제어를 가능하게 하며, 이를 통해 가상 쿼드콥터를 장애물 코스를 통해 조종할 수 있도록 합니다. 이로써 사용자는 손쉽게 게임을 하거나, 사회적 교류에 참여할 수 있는 기회를 얻게 됩니다. 실제로 실험에 참여한 참가자는 시스템 사용 시 향상된 사회적 연결감을 느꼈다고 전했습니다.
손가락 움직임 감지는 96채널 실리콘 마이크로전극 배열로 이루어지며, 엄지는 이차원 공간에서, 나머지 손가락 그룹은 일차원 호에서 움직입니다. 피드포워드 신경망은 이러한 신경 활동을 실시간으로 변환하여, 가상 손가락의 움직임 속도로 제어하는 폐회로 시스템을 구성합니다.
이와 같은 고성능 BCI 시스템은 운동 장애를 가진 사람들에게 새로운 형태의 참여와 교류를 제시하며, 기존의 게임이나 다른 여가 활동과 동등하게 경쟁할 수 있는 기회를 제공합니다. 이번 연구를 통해 게임, 레저 활동 및 사회적 연결성의 증진이 가능하다는 점에서, 많은 마비 환자들의 미충족 요구를 해결할 잠재력이 있음을 보여줍니다.
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