“팔 절단 원숭이, 마음으로 인공팔 움직여…뇌신경도 재편된다”

댓글 2017-11-29 (수) 01:21:08

글꼴 크게 작게 인쇄 facebook twitter 구글

▶ 시카고대팀, 사고로 4~10년전 팔 절단된 원숭이들 대상 실험

원숭이 뇌에 연결된 로봇팔이 공을 잡는 장면 [시카고대학 제공]

그에 앞서 팔을 뻗고 손으로 잡는 등의 운동에 관여하는 뇌 특정 부위 위에 전극을 심고, 절단된 팔 부위에 로봇팔을 연결하고 전기적으로 통하게 만들었다.

이를 통해 원숭이들은 공을 잡으려는 생각을 로봇팔에 전달할 수 있고, 연구팀은 원숭이 뇌 등의 변화를 관측할 수 있게 됐다.

앞서 미국 케이스 웨스턴 리저브 대학팀은 사지가 마비된 사람의 머리에 이러한 전극장치를 이식해 스스로 근육을 움직여 식사할 수 있게 한 연구결과를 지난 3월 발표한 바 있다.

이번 시카고대학팀은 사지가 오래전에 절단돼 없는 경우에도 인공(로봇) 팔을 부착하는 방식으로 재활할 수 있음을 보여준 점에서 다르다.

연구팀은 "더욱 고무적인 일은 뇌-기계(로봇팔) 상호작용으로 뇌를 변화시킬 수 있음을 확인했다는 점"이라고 강조했다.

로봇팔로 잡는 훈련이 진행되면서 관련 뇌 부위의 신경망 활동이 증가하고, 신경세포들 간의 연결이 처음보다 성기게 줄어들었다가 차츰 촘촘하게 늘었다.

이는 테니스나 피아노 등 새로운 것을 배울 때 뇌가 기존 신경망 연결 구조를 차츰 벗어버리고 새 구조로 덮어씌우는 것처럼 사지가 절단된 지 오래됐어도 관련 뇌 신경망 구조가 재편(reprogamming)될 수 있음을 뜻한다고 연구팀은 설명했다.

이런 뇌-기계 상호작용 시스템은 앞으로 인공 팔다리의 감각정보를 뇌로 전송해 촉각을 느낄 수 있게 해주고 그 피드백을 통해 운동능력을 더 향상할 수 있는 기술 개발의 가능성을 열어준다고 덧붙였다.

이번 연구결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications)에 실렸다.[http://www.nature.com/articles/s41467-017-01909-2#Fig2]

사고로 팔을 잃은 원숭이들을 훈련하면 마음만으로 로봇팔을 움직여 사용할 수 있다는 실험결과가 나왔다. 미국 시카고대 의대 신경과학자들은 이 실험결과는 무엇보다 사지가 절단돼 없어진 지 오래됐어도 팔다리를 움직이는 것과 관련된 뇌 신경과의 연결망을 다시 살리거나 새로 만드는 일이 가능하다는 점에서 주목된다고 27일(현지시간) 밝혔다. 이 대학 니초 해초풀로스 교수팀은 사고로 팔을 잃은 지 4~10년 된 붉은털원숭이 3마리를 대상으로 로봇팔을 이용해 공을 잡도록 하는 훈련을 시켰다. 공을 잡는 데 성공하면 보상으로 주스를 주는 방식을 40일간 시켰다. 그에 앞서 팔을 뻗고 손으로 잡는 등의 운동에 관여하는 뇌 특정 부위 위에 전극을 심고, 절단된 팔 부위에 로봇팔을 연결하고 전기적으로 통하게 만들었다. 이를 통해 원숭이들은 공을 잡으려는 생각을 로봇팔에 전달할 수 있고, 연구팀은 원숭이 뇌 등의 변화를 관측할 수 있게 됐다. 앞서 미국 케이스 웨스턴 리저브 대학팀은 사지가 마비된 사람의 머리에 이러한 전극장치를 이식해 스스로 근육을 움직여 식사할 수 있게 한 연구결과를 지난 3월 발표한 바 있다. 이번 시카고대학팀은 사지가 오래전에 절단돼 없는 경우에도 인공(로봇) 팔을 부착하는 방식으로 재활할 수 있음을 보여준 점에서 다르다. 연구팀은 “더욱 고무적인 일은 뇌-기계(로봇팔) 상호작용으로 뇌를 변화시킬 수 있음을 확인했다는 점”이라고 강조했다. 로봇팔로 잡는 훈련이 진행되면서 관련 뇌 부위의 신경망 활동이 증가하고, 신경세포들 간의 연결이 처음보다 성기게 줄어들었다가 차츰 촘촘하게 늘었다. 이는 테니스나 피아노 등 새로운 것을 배울 때 뇌가 기존 신경망 연결 구조를 차츰 벗어버리고 새 구조로 덮어씌우는 것처럼 사지가 절단된 지 오래됐어도 관련 뇌 신경망 구조가 재편(reprogamming)될 수 있음을 뜻한다고 연구팀은 설명했다. 이런 뇌-기계 상호작용 시스템은 앞으로 인공 팔다리의 감각정보를 뇌로 전송해 촉각을 느낄 수 있게 해주고 그 피드백을 통해 운동능력을 더 향상할 수 있는 기술 개발의 가능성을 열어준다고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications)에 실렸다.[http://www.nature.com/articles/s41467-017-01909-2#Fig2]

<연합뉴스>

건전한 댓글 문화 운영 원칙

댓글 안에 당신의 성숙함도 담아 주세요.

'오늘의 한마디'는 기사에 대하여 자신의 생각을 말하고 남의 생각을 들으며 서로 다양한 의견을 나누는 공간입니다. 그러나 간혹 불건전한 내용을 올리시는 분들이 계셔서 건전한 인터넷문화 정착을 위해 아래와 같은 운영원칙을 적용합니다.

1. 댓글 삭제

자체 모니터링을 통해 아래에 해당하는 내용이 포함된 댓글이 발견되면 예고없이 삭제 조치를 하겠습니다.

타인에 대한 욕설 또는 비방
인신공격 또는 명예훼손
개인정보 유출 또는 사생활 침해
음란성 내용 또는 음란물 링크
상업적 광고 또는 사이트/홈피 홍보
불법정보 유출
같은 내용의 반복 (도배)
지역감정 조장
폭력 또는 사행심 조장
신고가 3번 이상 접수될 경우
기타 기사 내용과 관계없는 내용

2. 권한 제한

불건전한 댓글을 올리거나, 이름에 비속어 및 상대방의 불쾌감을 주는 단어를 사용, 유명인 또는 특정 일반인을 사칭하는 경우 이용에 대한 차단 제재를 받을 수 있습니다. 차단될 경우, 일주일간 댓글을 달수 없게 됩니다.
명예훼손, 개인정보 유출, 욕설 등 법률에 위반되는 댓글은 관계 법령에 의거 민형사상 처벌을 받을 수 있으니 이용에 주의를 부탁드립니다.

렌트/리스/하숙
구인구직
중고차
전문업체

오늘의 1면

트럼프, 연준 의장에 ‘후원자 사위’ 워시 지명…금리인하 지지
도널드 트럼프 대통령이 중앙은행인 연방준비제도(Fed·연준) …

오피니언

한인타운 매춘 근절 시급하다
함께 걷고 나누는 ‘거북이마라톤’
손영아 문화 칼럼니스트 / YASMA7 대표
[한국춘추] 프랭크 게리를 기리며… 공간으로 공동체를 만든 건축가

조지 F·윌 워싱턴포스트 칼럼니스트
[조지 F. 윌 칼럼] 행정권력이 비대해진 시대, 지금 읽어야 할 책
김인자 시인·수필가
[금요단상] 그리피스 공원에서
한영일 / 서울경제 논설위원
[만화경] 천지원전의 눈물과 기대

[왈가 왈부] 국힘, 한동훈 제명… 보수 기반 허무는 자해행위 아닌가요
조재성 LA 포럼 회장·도시비평가
[조재성 박사의 두 도시 이야기] 광화문 광장과 그랜드팍, 관리된 공공성의 역설
김홍일 케이유니콘인베스트먼트 대표
[기고] 전공과 자격증이 미래를 보장하지는 않는다

이전 다음

1/3

지사별 뉴스

위클리 부동산

“주택시장 점진적 회복 진입”… 전문가 올해 전망
올해 주택 시장이 모기지 이자율 하락과 매물 증가에 힘입어 점…

자동차

‘2026 북미 올해의 유틸리티 차량’ 선정
완전히 새로워진 현대차 팰리세이드가 14일 ‘2026 북미 올…

x

로그인

회원가입

Koreatimes.com 서비스는 Ktown1st.com과 통합계정입니다. 계정이 없으신 분은 회원가입을 해 주세요.

하단의 스팸방지코드(recaptcha)를 클릭해주세요.

회원가입

경제

O

칼럼

기고

기타

지사 오피니언

“팔 절단 원숭이, 마음으로 인공팔 움직여…뇌신경도 재편된다”

댓글 안에 당신의 성숙함도 담아 주세요.

오늘의 1면

미주 한국일보 지면보기

지사별 뉴스

x 로그인 회원가입 Koreatimes.com 서비스는 Ktown1st.com과 통합계정입니다. 계정이 없으신 분은 회원가입을 해 주세요.

통합회원 전환 안내

비밀번호 재설정

x

로그인

회원가입

Koreatimes.com 서비스는 Ktown1st.com과 통합계정입니다. 계정이 없으신 분은 회원가입을 해 주세요.