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* 일본 과학기술진흥기구(JST) 연구개발전략센터(CRDS)의 '과학기술의 미래를 전망하는 전략 워크샵'보고서 내용 정리 브레인 머신 인터페이스(BMI)에 관한 연구개발 전략을 작성하기 위해 전략 워크샵을 개최하였다. BMI는 생명과학 전반에 관한 워크샵(2006년 8월)에서 논의된 것으로, 중요한 연구영역의 하나로 추출되었다. BMI란 뇌와 외부와의 정보의 입출력을 직접 가능하게 하는 기술이다. BMI에서는 뇌 내의 정보를 출력하거나 외부의 정보를 뇌에 입력시키는 인터페이스의 연구개발이 필요하다. BMI에 의한 뇌의 변화(가소적 변화)를 이해하는 일이 기술적 성능향상과 안전성 확보에 중요하며, BMI에 적합한 외부기기의 자율적 제어와 학습기구의 설계는 유용한 기기를 제작하는데 필요한 요소이다. 이와 같은 BMI 연구개발 전체의 개념을 바탕으로 최종적으로 창출되는 사회적 가치, 요소기술, 연구개발의 방향성 등에 대해 이 워크샵에서 논의하였다. 기존의 BMI로는 근전정보를 이용한 로봇 스츠, 인공 감각기의 일부가 실용화 되어 있다. 기존의 기술을 발전시킬 뿐만 아니라 전혀 새로운 기술을 창출할 수 있을 것으로 기대된다. BMI의 연구개발에 의한 성과는 초기에는 침습성이 높은 의료용 기술의 창출이 예상되었으나, 장기적으로는 비침습형 또는 초저 침습형 기술에 의해 파급효과가 큰 기술로 발전할 것으로 기대된다. 기대되는 구체적인 성과로는 척추손상 등에 의한 마비현상에 대응하여 자유도가 높은 보철기구, 기능보조 시스템의 기반기술이 조기에 확립되고, 컴퓨터와 외부기기와의 정보전달 수단이 실현될 것으로 기대된다. 많은 BMI기술에서는 뇌로부터의 출력형 BMI와 뇌로 들어가는 입력형 BMI 정보 등 쌍방향의 정보를 취득하고 있다. 이와 같은 BMI의 연구개발을 추진하는 과정에서 중요한 연구개발 과제로는 다음과 같은 5개 항목을 들 수 있으며, 최종 목적에 따라 각 항목을 적절히 조합하여 설정하는 일이 중요하다. 1. 뇌로부터의 입출력 부위의 결정 : 운동에 관한 연구에서는 운동을 직접 제어하는 뇌로부터의 신호를 추출하는 일을 주로 연구하고 있으나, 앞으로는 다른 부위에서 신호를 추출하는 일이 중요한 연구과제가 될 것이다. 2. 추정 알고리즘의 설계 : 현재 위치 정보를 복호화하는 기술을 주로 연구하고 있으나, 앞으로는 뇌 내 정보를 복호화하는 기술을 중점적으로 연구할 것이다. 3. 외부기기 제어기술 : 자동제어 기기측의 부하를 적절히 설계하는 일이 중요한 과제로 될것이다. 4. 뇌의 입출력 디바이스 : 침습형과 비침습형 입출력 방법은 BMI기기에 의해 선택할 필요가 있으며, 연구개발 과정에서 침습형과 비침습형을 조합하여 추진하는 것이 중요하다. 5. 뇌 기능 변화 예측 : BMI의 성능향상과 안전성의 관점에서 중요한 연구과제이다. BMI를 연구개발하는 과정에서 기술적 추진전략, 사회적 컨센서스 등을 형성하는 것이 중 요하다. 따라서 연구자, 개발자, 일반 국민과의 정보를 공유하는 것이 중요하다. 연구개발 당 사자는 BMI의 연구개발 과정에서 상황에 따른 과학적 조치를 취해야 한다. (목차) 1. 목적과 사전준비 자료 1) 워크샵의 목적 2) 사전준비 자료 2. 워크샵 내용 1) 워크샵의 구성 2) BMI가 실현하는 사회적 가치 3) BMI 연구개발의 중요한 과제 4) BMI 연구개발의 로드맵 5) BMI 연구개발에서의 사회적 컨센서스 형성의 필요성 참고자료A 강연록 (발췌) 제1부 BMI에서 발생될 것으로 기대되는 사회적 가치와 그 실천계획 제2부 BMI연구개발을 구성하는 요소에 관한 토론 제3부 종합토론 참고자료B 프로그램 참고자료C 참가자 리스트 |
