미국 국방 고등 연구 계획국(DARPA)이 연구 자금을 조성하는 팀에 의해, 학습 능력을 40% 향상하는 뇌 장치를 공개했다.
현재는 원숭이를 사용한 실험 단계에 있지만, 장래적으로는 인간의 기능적인 결합을 변경하는 저럼하고 비 침습적인 방법이 될 것이라는 것이다.
- 모자형 장치가 장착한 사람의 뇌를 전류로 자극
이 장치는 비 침습(생체를 다치게하지 않고, 인체의 항상성을 무너뜨리지 않는) 모자 형으로, 이를 작용하면 착용자의 뇌를 전류로 자극할 수 있다.
개발 한 것은, 미국 캘리포니아 주 HRL 연구소(HRL Laboratories), 뉴욕 소테릭스 메디컬(Soterix Medical), 캐나다 몬트리올의 맥길 대학의 연구자들.
실험에서는 원숭이는 원숭이의 동료를 대상으로 비 침습적 자기자극(tDCS)을 실시. 전두 전 피질을 자극 한 후 연상적 학습 기반 과제를 수행했다. 원숭이가 보상을 얻으려면, 시각적 단서와 위치의 관련성을 배울 필요가있다.
- 짧은 꼬리 원숭이로 실시한 실험에서 학습 속도가 40% 향상되었다는 것이 판명
"Current Biology"에 게재 된 논문에 따르면, tDCS를 받지않는 대조군의 원숭이가 보상을 손에쥐기 까지는 22번의 도전이 필요했었다. 그러나 tDCS 장치를 장착 한 원숭이는 12번의 도전으로 취득, 학습 속도가 40% 향상되는 결과를 얻었다.
전두 전 피질은 다수의 실행 기능(의사결정, 인지제어, 문맥 기억 검색 등)을 담당하는 영역으로, 그외의 피질과 모든것이 관계가 있다. 따라서 이곳을 자극하면, 그 효과가 다른 영역에도 전해져 간다는.
- 전류의 자극이 뇌의 다양한 영역과의 결합을 변화시키는
결과는, 전류에 의한 자극이 신경 염증 비율을 변화시킨다기 보다는, 뇌의 다양한 영역과의 결합을 변화시킨 것으로 나타났다.
원숭이의 성적을 향상시킨 것은 이 결합의 변화이다. 멀리 떨어진 뇌 영역의 결합이 고주파 대역에서는 증가하고, 주주파 대역에서는 감소 된 것이 학습 능력 향상에 결정적이었다고 간주하고 있다.
이러한 결과는, tDCS에 의해 뇌의 활동에 광범위한 변화를 야기할 수 있으며, 인체에 있어 기능적인 결합을 변경하는 저렴하고 비 침습적 인 방법으로 유망할 가능성을 시사하고 있다고 연구팀은 결론을 내렸다.
실험은 DARPA의 능동적 기억 회복 프로그램(Restoring Active Memory program)의 일환으로 이루어졌다.
이 프로그램은 외상성 뇌 손상을 입어, 기억을 할 수 없게 된 환자의 회복을 주된 목적으로 하는 것이다. 앞으로 임플란트 식의 무선 인터페이스의 개발을 목표로하고 있다.
