https://www.nature.com/articles/s41598-018-37359-z
1. 시각 (어느정도 가능 영역)
연구의 다음 단계를 위해 과학자들은 두 개의 신경망을 개발했다. 그들은 시각적 ‘노이즈’에서 3가지 테스트 범주로 이미지를 생성하고 다른 하나는 EEG데이터를 비슷한 노이즈로 변환하도록 교육했다. AI를 함께 사용하면 실시간 EEG 데이터에서만 사람이보고있는 것에 대한 놀랍도록 정확한 이미지를 그릴 수 있었다.
2. 청각 (어느정도 가능 영역)
미국 대학 연구팀이 뇌의 신호를 대화 음성으로 변환하는 획기적인 시스템을 개발했다.
세계적인 과학저널 '네이처(Nature)'는 29일(현지 시각) 이같은 연구 결과를 자매지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 'Towards reconstructing intelligible speech from the human auditory cortex'이라는 논문명으로 게재했다.
컬럼비아 대학 니마 메스가라니(Nima Mesgarani) 교수 연구팀이 개발한 이 시스템은 BCI(Brain–Computer Interface)의 최종 목적지 입구에 한 발 더 진입한 것으로 평가되고 있다. 즉 시스템을 이용해 말하지 않아도 뇌의 신호를 읽고 무엇을 생각하고 말하려고 하는지를 알 수 있다는 의미다. BCI 기술은 생각만으로 뇌파를 센서로 전달해 컴퓨터나 기계를 움직이는 기술을 말한다.
뇌파에서 사람의 말을 생성할 수 있는 이 시스템은 음성 합성 장치와 인공지능을 활용해 컴퓨터가 뇌와 직접 통신할 수 있는 새로운 방법을 만든 기술이다. 특히 지금까지 전혀 사례가 없는 수준이라 평가받고 있다.
스티븐 호킹 박사도 앓던 전신 근육이 서서히 마비되는 일명 루게릭병인 근위축성측색경화증(ALS) 환자, 뇌졸중에서 회복한 사람 등 뇌의 기능은 하고 있지만 말을 잘할 수 없는 사람이 이 시스템을 이용하면 의사소통 능력을 되찾을 수 있다.
청각장애인들도 인공와우 수술을 받으면 일반인과 원활한 구어 대화가 가능할 정도로 의료와 ICT의 발전이 이뤄졌지만 아직까지음의 높낮이를 구분하는 데 한계가 있었다. ETRI는 이를 해결하기 위해 청각이 아닌 촉각 신경을 통해 소리를 들을 수 있는 기술을 개발했다. 음악이나 소리 등 청각 정보로부터 소리의 주파수 신호를 뽑아내 음을 인식한 뒤, 촉각 패턴으로 만들어 착용자의 피부에 전달하는 사용자 인터페이스(UI) 기술이다.
또 다른 후각과 관련된 연구는 인텔이 최근 발표한 냄새를 맡는 컴퓨터 칩이다. 이 연구는 후각을 위한 뇌의 구조와 전기적 반응을 컴퓨터 알고리즘화하고, 이를 하드웨어 칩에 구현한 것이다.
이 기술은 동물이 냄새를 맡을 때 뇌에서 일어나는 전기적 활동을 알고리즘화해 이를 뉴로모픽 실리콘인 로이히(Loihi) 칩에 구성한 것이다. 로이히는 연구진의 노력으로 10가지 냄새에 대한 신경 표현을 학습한 것으로 알려져 있다.
연구진은 72개의 화학 감지 센서를 이용해 풍동 내에 순환하는 10가지 기체 상태의 냄새 데이터 집합을 수집하고, 감지 센서는 각각의 냄새에 대한 반응을 로이히에 전송하고 두뇌 회로를 모방한 알고리즘을 통해 분석하도록 구현했다.
연구팀은 손에 거의 감각이 없는 버크하트의 피부를 자극하자 신경 신호가 뇌에 전달되고는 있었으나 신호가 너무 작아서 뇌가 이를 인지하지 못한다는 사실을 발견했다. 갠저 박사는 버크하트와 같이 척수가 ‘임상적으로 완전히’ 손상된 것으로 간주되는 환자도 손상되지 않은 신경 섬유가 몇 가닥은 항상 남아있다고 설명했다.
이번 논문에서는 이런 미약한 신호를 어떻게 뇌가 반응할 수 있는 수준으로까지 증폭시킬 수 있는지를 설명했다.
연구팀은 지각이 안 되는 미약한 촉감 신호를 촉각 피드백(haptic feedback)을 사용해 버크하트에게 인공적으로 되돌려보냈다.
촉각 피드백의 일반적인 예로는 무엇인가가 작동되고 있다는 것을 사용자가 느끼게 하는 모바일 폰이나 게임 컨트롤러의 진동을 들 수 있다. 새로운 시스템은 버크하트의 피부에서 나오는 터치 신호를 그가 인지할 수 있도록 인공 촉각 피드백을 통해 뇌로 전달하는 방식이다.
서울대와 생명공학연구원이 연구 중인 또 다른 분야는 바로 `전자혀`다. 냄새를 맡았으니 맛을 느낄 수 있는 인공 수용체도 얼마든지 만들어낼 수 있다. 사람의 미각은 혀의 미뢰, 즉 인간 미세포의 밀집 장소를 중심으로 전위차에 의해 발생한다. 짠맛을 느낄 땐 미뢰 바깥쪽에 있는 이온과 세포막을 사이에 두고 안쪽 세포 내의 이온 농도 균형이 깨지면서 여기에 막 전위가 생성돼 전기가 흐르고 이러한 결과가 신경으로 전달돼 최종적으로 뇌에서 짠맛을 인식하게 되는 것이다.
최근 개발 중인 바이오 나노 전자혀는 전도성 고분자 나노튜브를 트랜지스터로 활용한다. 나노튜브 표면에 맛을 감지하는 미각수용체를 붙인 것이다. 이렇게 제조된 트랜지스터에 미각 물질이 닿으면 미세한 전류 변화가 발생해 이를 감지함으로써 맛을 느끼는 원리다. 이 전류 변화는 사람 미뢰가 느끼는 것보다 1000배가량 더 민감한 것으로 알려져 미맹(味盲)까지 구분할 수 있는 정도다. 현재 연구진이 주목하고 있는 맛은 쓴맛이다. 신맛이나 단맛, 짠맛과 달리 맛의 강도가 가장 다양한 것으로 알려진 쓴맛은 인공 전자혀가 더욱 정밀하게 잡아내야 할 영역으로 꼽힌다. 따라서 연구진은 그래핀에 몰리브덴까지 더한 2차원 나노구조체에 미각 인공수용체를 부착함으로써 쓴맛의 인지 한계를 극복할 수 있는 연구에 주력하고 있다.
오감을 전부 구현할 수 있는
현 VR이 발전할 수 있는 최대 마지노선 레플원급 수듄
현재 수듄 물론 성능은 레플원보다 한참 못 미치지만
외형과 추구하고자하는 방향은 레플원과 다를게 없다.
테슬라 슈트라고 600만원대의 ㅇㅁ뒤진 가격이지만 근미래에
기술이 발전하여 양산가능하여 상용화 가능 가격대까지 내려가면 얼추 레플원과 비슷하거나 좀 못미치는
정도의 성능까지 발전해있을 것이다.
______________________________완몰가 ( 마인드 업로드)____________________________
이 영역부터는 인간의 뇌를 완벽에 가깝게 이해해야하기 때문에
언제 나온다! 라고 확신할 수 없다, 하지만 기대는 해볼만하다.
완붕이들이 말하는 완몰가는 레플원급이 아닌, 소아온이나 어쌔신 크리드의 애니머스 장비를 뜻한다.
또는 완전한 전뇌화를 통한 마인드 업로드식 가상현실도 포함되어있다.
1. 육체는 그대로이고 정신만 가상세계에 업로드
2. 전뇌화 OR 뇌를 컴퓨터 속으로 업로드
ㅡ특ㅡ