뇌-컴퓨터 콤보로 ALS를 앓고 있는 벙어리 남성의 '대화'가 다시 가능해졌습니다.

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Dennis Thompson HealthDay Reporter 작성

2024년 8월 15일 목요일 -- 케이시 하렐은 루게릭병으로도 알려진 근위축성 측삭 경화증(ALS)으로 인해 말을 할 수 있는 능력을 잃고 있었습니다.

“의사소통이 불가능하다는 것은 너무 실망스럽고 사기를 저하시킵니다. 마치 갇힌 것 같아요.” Harrell(45세)이 말했습니다.

그러나 새로운 뇌-컴퓨터 인터페이스를 통해 Harrell은 다시 한 번 다른 사람과 대화할 수 있게 되었습니다. Harrell의 뇌는 단어를 제공하고 컴퓨터는 음성을 제공합니다.

4개의 미세 전극 배열이 뇌의 담당 영역에 이식되었습니다. 음성 조정은 Harrell이 말하고 싶어하는 단어를 감지하고 해당 정보를 컴퓨터 프로그램으로 보냅니다.

Harrell의 첫 번째 세션 동안 시스템은 50단어 어휘로 90% 이상의 단어 정확도를 달성하는 데 30분이 걸렸다고 연구진은 말했습니다.

디코딩된 단어는 화면에 나타나고 음성으로 소리내어 읽혀집니다. Harrell이 ALS에 걸리기 전의 목소리와 흡사합니다.

“처음 시스템을 시도했을 때, 자신이 말하려는 말이 화면에 정확히 나오자 그는 기뻐서 울었습니다. 우리 모두가 그랬습니다.”라고 캘리포니아 대학의 공동 책임자인 연구원 Sergey Stavisky는 말했습니다. Davis Neuroprosthetics Lab.

ALS는 몸 전체의 움직임을 조절하는 신경 세포에 영향을 미친다고 연구진은 말했습니다. 이는 서기, 걷기, 손 사용, 심지어 말하는 능력의 점진적인 상실을 초래합니다.

Harrell이 연구에 참여했을 때 Harrell은 팔과 다리에 쇠약이 생겼고 그의 말을 이해하기가 매우 어려웠습니다.

2023년 7월, 연구원들은 Harrell의 뇌에 전극을 이식했습니다. 말과 관련된 뇌 활동을 기록할 수 있습니다.

Stavisky는 대학 보도자료에서 “우리는 그들이 근육을 움직이고 말하려는 시도를 실제로 감지하고 있습니다.”라고 설명했습니다. “우리는 이러한 명령을 근육에 보내려고 하는 뇌 부분에서 기록하고 있습니다. 그리고 우리는 기본적으로 그것을 듣고 뇌 활동의 패턴을 음절이나 말의 단위와 같은 음소로 변환한 다음 그들이 말하려는 단어로 변환합니다."

이러한 종류의 뇌-컴퓨터 인터페이스 (BCI)는 컴퓨터가 뇌 신호를 적절하게 해석하는 방법을 배우는 데 시간이 걸린다는 점이라고 연구진은 말했습니다.

“이전 음성 BCI 시스템에서는 단어 오류가 자주 발생했습니다. 이로 인해 사용자가 일관되게 이해하기 어렵고 의사소통에 장벽이 되었습니다.”라고 연구원 Dr. David Brandman, UC Davis의 신경외과 조교수. “우리의 목표는 누군가가 말하고 싶을 때마다 이해할 수 있는 시스템을 개발하는 것이었습니다.”

Harrell이 장치를 사용한 두 번째 세션 동안 그의 잠재적 어휘 크기는 50단어에서 125,000단어로 증가했습니다. 찾았습니다.

단지 1.4시간의 훈련 데이터만 추가하여 BCI는 크게 확장된 어휘와 함께 90%의 단어 정확도를 달성했습니다.

Harrell의 사례에 대한 보고서는 에 8월 14일 게재되었습니다. ='nofollow' href="https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2314132">뉴잉글랜드 의학저널.

Harrell이 248시간 이상 커뮤니케이션에 참여한 32주 동안 84개의 데이터 세션을 거쳐 현재 시스템의 정확도는 97% 이상이라고 연구진은 말했습니다.

“현재 우리는 Casey가 말하려는 내용을 약 97% 정확하게 해독할 수 있는데, 이는 사람의 음성을 해석하려고 시도하는 많은 상용 스마트폰 애플리케이션보다 뛰어납니다.”라고 Brandman은 말했습니다.

“이 기술은 말하고 싶지만 말할 수 없는 사람들에게 희망을 제공하기 때문에 혁신적입니다.”라고 Brandman은 덧붙였습니다. “이 연설 BCI와 같은 기술이 미래의 환자들이 가족 및 친구들과 대화하는 데 도움이 되기를 바랍니다.”

Harrell도 동의했습니다.

“이 기술은 사람들이 삶과 사회로 돌아가는 데 도움이 될 것입니다.”라고 그는 말했습니다.

출처

  • University of California, Davis, 보도 자료, 8월 2024년 14월 14일

    • 면책 조항: 의학 기사의 통계 데이터는 일반적인 추세를 제공하며 개인과 관련이 없습니다. 개별적인 요인은 크게 다를 수 있습니다. 개인의 의료 결정에 대해서는 항상 개인화된 의학적 조언을 구하세요.

    출처: HealthDay

    게시됨 : 2024-08-15 23:15

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