뇌파 생각 읽기: AI와 신경과학
마음을 읽는다는 것은 항상 공상과학 소설에서나 나올 법한 개념처럼 느껴졌습니다. 하지만 최근 인공 지능(AI)과 신경 과학의 발전으로 그 꿈이 현실로 다가오고 있습니다. AI 뇌파로 생각읽기, 뇌파 해석 분야에서 어떻게 상상과 현실의 경계를 허물고 있는지에 대해 살펴보겠습니다.
마음을 읽는 AI
2023년 5월, 획기적인 발견을 통해 생각을 텍스트로 변환하는 마인드 리딩이 가능해졌습니다. 미래 영화의 줄거리처럼 들릴지 모르지만, 과학자들은 이제 인공지능의 힘을 활용하여 인간의 뇌파를 해독하고 이해할 수 있는 대화로 번역하고 있습니다.
한 연구에 따르면 과학자들은 ChatGPT와 유사한 기술을 사용하여 이 놀라운 업적을 실시간으로 달성하고 있다고 합니다. 이 기술은 언어 장애가 있거나 구두로 의사소통할 수 없는 사람들에게 획기적인 전환점이 될 수 있습니다.
뇌파를 이미지와 텍스트로 변환
인공지능(AI)을 사용하여 뇌 스캔을 해석하고 뇌 활동을 기반으로 시각적 이미지를 재현하는 기술은 발전하고 있습니다.
뇌파를 이미지로 변환 (fMRI)
기능적 자기공명 영상(functional magnetic resonance imaging, fMRI)는 뇌의 이미지를 생성하여 인간의 사고 과정을 이해하는 데 사용됩니다. 뇌의 어느 영역이 활성화되어 있는지는 알 수 있지만, 개인이 무엇을 생각하거나 보고 있는지는 알 수 없습니다.
연구자들은 fMRI 스캔을 통해 개인이 보고 생각하는 것의 암호를 해독하기 위해 노력해 왔습니다. 일본의 두 과학자는 fMRI 데이터와 고급 AI를 결합하여 상당한 진전을 이루었습니다. 이들은 참가자의 뇌 활동을 스캔 중에 본 것과 매우 유사한 이미지로 다시 변환할 수 있었습니다.
최근 연구에서 연구진은 런던에 본사를 둔 스타트업인 Stability AI의 Stable Diffusion이라는 AI 모델을 사용했습니다. 이 모델은 수십억 장의 사진으로 학습되었으며 설명을 기반으로 완전히 새로운 이미지를 생성할 수 있습니다. 연구진은 이 모델을 뇌 스캔과 연결하여 이미지를 재현했습니다.
뇌 스캔을 문장으로 번역 (fMRI)
아마도 가장 획기적인 것은 기능적 자기공명 영상(fMRI)를 이용한 뇌-컴퓨터 인터페이스의 개발일 것입니다. fMRI 최첨단 기술은 사람의 생각을 읽고 완전한 문장으로 번역할 수 있습니다.
이런 기술을 이용하면 마비로 인해 몸 안에 갇힌 사람이 의사소통을 할 수 있고, 작가가 상상 속에서 직접 이야기를 쓸 수 있을 것입니다.
뇌파로 생각 읽기 : 메타
이전에 Facebook으로 알려진 메타는 획기적인 기술 발전에 있어 뒤처지지 않습니다. 메타의 AI 연구소는 뇌 활동을 분석하여 사람의 말을 ‘들을 수 있는’ AI를 개발했습니다.
메타의 이 연구는 외상성 뇌 손상을 입은 사람들이 구두나 타이핑을 통해 의사소통을 할 수 있도록 돕는 것을 목표로 합니다. 궁극적인 목표는 뇌에 전극을 삽입하는 등의 침습적인 방법 없이 뇌 활동을 기록하는 것입니다.
이 연구에는 169명의 건강한 성인이 참여하여 이야기와 문장을 들었습니다. 머리에 전극을 대는 등 다양한 장치를 사용하여 뇌 활동을 기록했습니다. 그런 다음 이 데이터를 AI 모델에 입력하여 패턴을 식별하고 뇌의 전기 및 자기 활동을 기반으로 참가자가 무엇을 듣고 있는지 파악했습니다.
이런 연구가 더 발전하면 의사소통이 불가능한 환자의 생각을 해독할 수 있을 것입니다. 그러나 특히 얼굴 움직임이 있는 환자의 경우 뇌 활동과 근육 활동을 구분하는 것은 중요한 과제입니다.
마법 뒤에 숨겨진 과학
뇌파로 생각 읽기 혁신의 중심에는 뇌 활동을 단어로 번역하는 대규모 언어 모델이 있습니다. 하지만 이는 새로운 시도가 아닙니다. 2019년에 이미 뇌파, 특히 방황하는 마음의 뇌파를 감지하는 기계가 개발되고 있었습니다.
장치 착용자는 부서지는 파도나 천둥과 같은 주변 소음의 형태로 피드백을 받게 됩니다. 마찬가지로 뇌에 부착된 전극은 뇌파를 들을 수 있는 음성으로 변환했습니다.
토론토에 본사를 둔 스타트업 InteraXon은 단 몇 개의 전극으로 뇌파를 측정할 수 있는 웨어러블 뇌파 장치를 개발했습니다. 처음에는 사용자가 생각을 이용해 조명을 제어하거나 게임을 즐길 수 있는 애플리케이션을 만들었습니다.
하지만 나중에 스마트폰 앱과 연동하여 사용자가 마음챙김 명상을 할 수 있도록 도와주는 Muse 헤드밴드를 출시했습니다. 이 앱은 사용자의 뇌파를 기반으로 청각적 피드백을 제공하여 명상 중에 안내합니다.
윤리적 의미
하지만 이러한 뇌파 연구가 엄청난 가능성을 보여주기는 하지만, 널리 실용화되기까지는 아직 갈 길이 멀다는 것입니다.
모든 획기적인 기술이 그렇듯이 윤리적 고려 사항도 많습니다. 이러한 기술을 망설임 없이 받아들이고 싶은 유혹이 있지만, 개인정보 보호에 미치는 영향을 고려해야 합니다.
우리의 가장 내밀한 생각까지 읽히거나 해킹당할 수 있는 세상에서 살고 싶으신가요? 그리고 동의는 어떻게 할까요? 누군가의 생각을 본인의 의지에 반하여 읽을 수 있을까요?
새로운 세상이 열렸고, 그 가능성은 놀랍지만 동시에 책임도 따릅니다.
뇌파로 생각 읽기 글을 마치며
지금까지 AI를 이용해서 뇌파로 생각 읽기 기술의 발전 상황을 살펴보았습니다. AI와 신경과학의 융합은 우리를 미지의 영역으로 이끌고 있으며, 우리가 꿈꿔왔던 기능을 실현하고 있습니다.
생각을 텍스트로 번역하는 것부터 상상을 사진으로 표현하는 것까지, 미래는 희망차게 보입니다. 하지만 큰 힘에는 큰 책임이 따릅니다. 우리가 이 길을 걸어갈 때 신중하고 공감하며 윤리를 깊이 고려하는 것이 중요합니다.
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