메타, 뇌 신호로 문장 읽는 AI 발표…수술 없이 타이핑 문장 해독

메타가 발표한 Brain2Qwerty 기술. 사진 메타

인공지능(AI)이 사람의 언어와 이미지를 넘어 뇌 신호를 해석하는 영역으로 확장되고 있다. 뇌에 장치를 심지 않고도 사람이 입력하려는 문장을 읽어내는 연구가 진전되면서, 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술의 대중화 가능성에도 관심이 커지고 있다.

메타는 29일(현지시간) 사람이 문장을 타이핑할 때 나오는 뇌 신호를 AI로 해독하는 기술 ‘Brain2Qwerty v2’를 공개했다. 지난해 공개한 첫 번째 버전보다 성능을 개선한 후속 연구로, 머리에 장비를 쓰고 뇌 신호를 측정하면 AI가 이를 문장으로 바꿔주는 방식이다. 관련 연구는 같은 날 국제학술지 네이처 뉴로사이언스에도 실렸다.

뇌 신호로 문장 복원

연구진은 9명의 참가자가 MEG 장비를 쓰고 타이핑한 약 2만2000개 문장을 AI에 학습시켰다. MEG는 뇌에서 나오는 아주 약한 자기장 변화를 몸 밖에서 감지해, 칩이나 전극을 심지 않고도 뇌 활동을 읽을 수 있게 해주는 장비다. 참가자가 키보드를 치는 동안 뇌 신호와 실제 입력된 글자가 함께 기록되고, AI는 이를 바탕으로 뇌 신호와 글자 사이 관계를 학습했다. 이후 새로운 뇌 신호를 넣어 AI에 문장을 복원하게 했더니 평균 단어 정확도 61%를 기록했다. 가장 성능이 좋았던 경우는 정확도가 78%까지 올라갔고, AI가 복원한 문장 중 절반 이상은 틀린 단어가 없거나 하나뿐이었다.

메타는 이 기술을 의사소통 보조 도구로 활용할 것을 기대하고 있다. 루게릭병이나 중증 마비 등으로 말을 하거나 몸을 움직이기 어려운 환자가 뇌 신호만으로 컴퓨터에 문장을 입력하도록 돕는 것이 목표다. 메타 연구진은 논문에서 “이번 연구는 (몸안에 칩을 심는) 침습형 방식과 몸 밖에서 뇌 신호를 읽는 방식(비침습형) 사이의 성능 격차를 좁혔다”며 “현대 AI 기술을 활용하면 몸 밖에서 측정한 뇌 활동만으로도 언어 생성을 해독할 수 있다”고 밝혔다.

시장은 침습형이 먼저

침습형 BCI는 뇌에 칩이나 전극을 심어 신호를 직접 읽는 방식이다. 대표 주자는 일론 머스크가 세운 뉴럴링크다. 뉴럴링크는 뇌에 칩을 심어 마비 환자가 생각만으로 컴퓨터 커서를 움직이거나 문자를 입력하도록 돕는 기술을 개발하고 있다. 회사의 첫 제품 ‘텔레파시’도 손과 팔 근육을 담당하는 뇌 부위의 신경 활동을 읽어 이를 디지털 명령으로 바꾸는 것을 목표로 한다. 침습형 방식은 수술 부담이 있지만, 뇌 신호를 가까이에서 읽을 수 있어 정확도와 실시간 제어 측면에서 앞서 있다는 평가를 받는다.

실제 BCI 시장도 당장은 침습형·반침습형 기업들이 먼저 열고 있다. 뉴럴링크를 비롯해 혈관을 통해 전극을 넣는 싱크론, 뇌 피질에 전극 배열을 심는 패러드로믹스 등이 마비나 루게릭병 환자의 컴퓨터 조작·의사소통 회복을 목표로 임상 경쟁을 벌이는 중이다. 반면 메타의 방식은 몸 밖에서 뇌 신호를 읽어 수술 부담은 낮지만, 신호가 약하고 잡음이 많아 정확도와 장비 소형화가 과제로 남아 있다. 뉴욕타임스(NYT)는 “앞으로 다가오는 것은 AI와 신경기술이 일상 기기와 결합하는 것”이라며 “결국 뇌와 AI가 직접 상호작용하는 시대가 될 수 있다”고 말했다.

더중앙플러스 : 팩플

더 자세한 기사 내용이 궁금하시다면 주소창에 링크를 붙여넣어주세요.

뇌 임플란트 시술 받을래요? 텔레파시 ‘머리 끝’까지 왔다
“TV 켜야지” 생각만으로 전원이 켜지고, 말하지 않아도 컴퓨터가 내 의도를 읽는 시대가 온다면 어떨까. 뇌와 컴퓨터를 연결하는 BCI(뇌-컴퓨터 인터페이스) 경쟁이 뉴럴링크를 앞세운 ‘칩 이식’ 진영과, 수술 없이 두피 밖에서 뇌 신호를 읽는 ‘칩리스’ 진영으로 갈라져 속도를 내고 있다. 일론 머스크의 뉴럴링크는 이미 뇌에 칩을 심은 사용자가 게임을 하고 그림을 그리는 사례를 공개했고, 싱크론은 GPT-4o와 뇌 신호 장치를 연결했다. 반면 비침습형 BCI는 신호가 약하다는 한계를 AI로 보완하며 추격 중이다. 생각만으로 로봇팔을 움직이고, 시각을 복원하며, 피지컬 AI와 연결되는 BCI 전쟁의 현재를 들여다봤다.
https://www.joongang.co.kr/article/25373337

권유진([email protected])