일본산업뉴스요약

뇌파 측정, 머리에 대기만 하면 된다
게이오대학, 센서 개발 / 머리카락과 두피의 영향을 받지 않는다

게이오대학의 미키(三木) 교수 연구팀은 머리에 갖다 대기만 하면 고정밀도로 뇌파를 측정할 수 있는 소형 센서를 개발하였다. 끝이 바늘 모양처럼 생긴 작은 돌기가 즐비하게 늘어선 구조로, 뇌파 측정을 방해하는 머리카락이나 두피 표면의 영향을 받지 않는다. 기존 방법과 동일한 수준의 정밀도를 측정할 수 있다. 일상적으로 뇌파를 정확하게 측정할 수 있다면 뇌 이상의 조기 발견과 심리상태의 파악도 가능하다. 3년 후를 목표로 실용화를 추진한다.

뇌파는 뇌가 활동했을 때에 발생하는 미세한 전기신호다. 뇌에서 일상적으로 발생하는 뇌파도 있고 소리나 통증 등 외부 자극에 뇌가 반응하여 발생하는 뇌파도 있다. 뇌전증(간질) 등 뇌 장해는 뇌파 이상과 관계가 있다. 또한 심리학이나 뇌과학 실험에서도 자극을 주었을 때의 뇌파를 조사한다. 뇌파를 간단하게 측정할 수 있다면 뇌 장해나 심리상태를 파악할 수 있다.

기존에는 정확한 뇌파 측정을 위해 머리카락을 자르거나 두피 표면을 깎아서 도전성 페이스트를 발랐었다. 이러한 전처리 과정을 거치지 않고 직접 머리에 갖다 대는 전극도 있지만 강하게 눌러야 하기 때문에 고통이 따른다. 피검자의 부담이 큰 것이 과제였다.

개발한 센서가 되는 전극은 머리카락 위에다 직접 갖다 대고, 헤어밴드 등으로 간단하게 고정하여 측정한다. 한 변이 1cm의 정사각형으로 144개의 바늘 모양 돌기가 즐비하게 늘어서 있다. 돌기를 이용하여 머리카락을 피해 두피에 도달한 후, 미세한 바늘 끝이 두피 표면을 관통하여 정확하게 뇌파를 측정한다. 아주 작은 바늘 모양이기 때문에 고통은 느껴지지 않는다.

일반적인 뇌파 측정 방법과 같은 수준의 정밀도로 뇌파를 측정할 수 있다. 실험에서는 개발한 전극을 후두부에 갖다 대고 인간이 소리를 들었을 때에 나타나는 뇌파 반응을 측정하였다. 낮은 소리가 정기적으로 울리는 가운데, 여러 번에 한 번만 높은 소리가 난다. 이에 뇌가 반응하여 뇌파에 변화가 나타난다.

다른 실험에서는 항상 발생하는 뇌파의 중에서 피로도와 관련된 것으로 보이는 뇌파를 알 수 있었다. 검사를 받는 사람에게 숫자를 계산하도록 하고 계산 전후의 뇌파를 비교하였다. 피로 정도를 평가할 수 있는 방법으로서 응용이 전망된다.

앞으로는 일상적으로 사용할 수 있는 장치나 시스템을 개발한다. 간단하게 탈착할 수 있도록 모자형 디바이스에 내장하거나 뇌파를 해석하는 시스템 개발도 전망하고 있다.

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