난치병으로도 알려져있는 "근위축성 측삭경화증(ALS, 일명 루게릭병)"을 앓아 전신의 근육이 움직이지 않게 된 남성에게 "뇌의 신호를 읽는 장치"를 삽입함으로써, 의사소통을 할 수 있게 되었다고 보도되었다.
ALS 환자의 뇌에 신호를 읽게하는 디바이스를 심는 실험을 실시한 것은, 독일 에버하르트 칼 대학 튜빙겐에 소속된 우즈왈 쇼해리 씨등. 쇼해리 씨 등은 2018년 루게릭 병의 32세 남성의 동의를 얻어 침습 임플란트 시술을 시행.
ALS는 근육의 제어를 담당하는 1차 운동 뉴런과 2차 운동 뉴런이 변성, 소실되어 가는 원인 불명의 질환으로, 인공호흡 등을 이용하지 않으면, 보통 2~%년 만에 사망하는 속도도 특징으로 여겨진다. 진행 중기의 환자는 들을 수는 있어도, 목소리를 낼 수 없기 때문에, 의사소통은 시선추적 카메라로 화면상의 문자에 커서를 맞추는 방법이 주로 사용됐으며, 이번에 실험에 참가한 남성도, 이 방법으로 임플란트 시술을 원한다는 의사를 표시하고, 실제로 서면에 기입한 것은 아내와 여동생이었다는 것.
연구팀은 뇌의 운동을 제어하는 부위에 종횡 3.2밀리미터의 전극 어레이 2개를 삽입하고, 남성이 손, 발, 머리, 눈 등을 움직이려 할 때, 전극 어레이에 흐르는 신호에 예스/노를 대응시키는 실험을 감행했지만, 전극 어레이에 흐르는 신호에 일관성이 없었기 때문에, 거의 3개월 동안 실패했다.
하지만, "전극 어레이에 흐르는 신호의 페이스는 의도적으로 바꿀 수 있다"는 점을 깨달은 연구팀이 "전극 어레이에 흐르는 신호의 페이스를 읽고, 페이스에 따라 피치의 소리를 내보낸다"는 기기를 접속함으로써, "예스라면 높은 피치의 소리를 내고, 노 라면 낮은 피치의 소리를 내보낸다"는 형태로 의사표시가 가능해졌다.
이 시스템을 계속 사용한 남성은, 약 3주간 후에는 "단어나 문자에 대해서 Yes/No의 의사표시를 반복한다"라고하는 수법으로 간병인에 대해서 "위치를 이동시켜 주었으면 한다"라고 하는 의도를 전달할 수 있었다고 한다. 그리고 약 1년 후에는, 1분에 1문자라고 하는 페이스로 문자를 선택하고, "구야시의 스프와 달콤한 완두콩의 스프", "TOOL(미국의 록밴드)의 앨범을 큰소리로 듣고 싶다", "멋진 제 아들을 사랑합니다"라는 문장을 만들어 내는 데 성공.
다만 정밀도에 대해서는 문제가 있고, Yes/No 판별에 필요한 피치의 제어에 성공한 것은 135일중 107일(약 80%). 의미있는 문장을 작성할 수 있던 것은 44일(32%)뿐이었다.
왜 피치 제어나 의미있는 문장 작성에 성공하는 날과 실패하는 날이 있는지에 대해서는, 당사자와의 의사소통이 어려워 추측밖에 할 수 없지만, 연구팀은 "잠들어 있었는가, 단순한 마음이 내키지 않았는가... 또 매일 해야하는 신호판독기의 캘리브레이션에 실패했다는 이유도 생각할 수 있다"고 덧붙였다.
이 연구에 관한 해설을 보도한 거대 학술지 Science에 의하면, 개두 수술을 할 필요가 없는 비침습성 장치를 사용해 뇌의 신호를 읽는다고 하는 연구도 존재하지만, 피험자가 문장을 형성할 수 있게 되었다고 하는 데까지 이른 연구는 존재하지 않는다고 밝혔다.
이번 연구에 참가한 남성은, 문장을 형성하는 능력이 저하되고 있다고 하고, 최근에는 오로지 "질문에 대해서 Yes/No로 대답한다"라고 하는 형식의 의사표시 밖에 하고 있지 않다고 한다. 쇼해리 씨 등의 연구팀은, 향후의 연구를 다른 ALS 환자로 계속하기 위한 자금을 찾고 있는 중이라고...
