고려대학교 연구팀이 실시간으로 사람의 의식 수준을 측정·설명할 수 있는 뇌과학 기술을 개발했다.

25일 고려대에 따르면 인공지능학과 이성환 교수·이민지 박사 연구팀은 딥러닝 기술을 사용해 짧은 뇌 신호만으로 의식의 깊이를 정량화할 수 있는 의식 지표인 ECI(Explainable Consciousness Indicator)을 고안했다.

의식 정량화 기술은 마취 심도 측정, 의식 장애 환자 진단 등 다양한 분야에서 활용되는 뇌과학 분야 핵심 기술이다.

기존의 의식 정량화 지표인 PCI(Perturbational Complexity Index)는 지각(awareness)과 각성(arousal) 중 지각만을 측정할 수 있어서 렘수면 상태이거나 특정 마취제를 사용하면 측정이 어려운 단점이 있었다.

이번에 개발된 ECI는 지각과 각성을 동시에 측정해 마취나 식물인간 같은 의식 장애 상태에서도 명확한 측정이 가능하고, 5분 가까이 걸리던 뇌 신호 수집 시간도 1초가량으로 줄였다고 연구팀은 설명했다.

이 교수는 “수술 중 환자의 마취 심도를 측정하거나, 식물인간 같은 의식 장애 환자의 진단에도 유용하게 사용할 수 있는 기술”이라며 “특히 환자는 데이터를 길게 획득하기 어려운데 짧은 신호로 신뢰성 있는 지표를 계산할 수 있게 됐다”고 말했다.

이번 연구는 미국 위스콘신대 매디슨 캠퍼스와 벨기에 리에주대학병원 연구팀이 공동으로 참여했으며, 과학기술정보통신부의 인공지능대학원 지원사업·AI 혁신 허브 사업 지원을 받아 수행됐다.

연구 논문은 과학 저널 ‘네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications)에 이날 게재됐다.

고려대 인공지능학과 이성환 교수(왼쪽)·이민지 박사(오른쪽)
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