A Brain Implant That Turns Your Thoughts Into Text | Tom Oxley | TED

번역: Hae Lin Kim 검토: JY Kang

A few months ago,

몇 달 전,

I surrendered the password to my Twitter account

저는 제 트위터 계정의 비밀번호를 전신 마비인 사람에게 주고

to let a person with paralysis tweet out their thoughts.

자기 생각을 올리도록 했습니다.

But I mean that literally.

말 그대로입니다.

Philip O'Keefe can't use his fingers to type like you or I,

필립 오키프는 우리처럼 손가락으로 타이핑할 수 없습니다.

but thanks to a tiny brain implant,

하지만 작은 뇌 이식 장비의 도움으로

he was able to send the following tweets.

다음과 같은 트윗을 보낼 수 있었죠.

"Hello world! Short tweet. Monumental progress."

“안녕, 세상사람들! 짧은 트윗. 위대한 도약.”

"No need for keystrokes or voices.

“음성 인식이나 타이핑 없이 생각만으로 이 트윗을 썼습니다.”

I created this tweet just by thinking it."

"My hope is that I pave the way

“더 많은 사람들이 생각으로 트윗할 수 있도록

for people to be able to tweet through thoughts. Phil."

제가 길을 개척하고 있기를 바랍니다. 필 드림.”

Now you might be thinking there are some people out there

생각나는 대로 트위터에 쓰면 안 되는 사람들도 있다고 하시겠죠.

who should not be allowed to tweet directly from their brain.

(웃음)

(Laughter)

I agree.

저도 동의해요.

But for people with paralysis and disability,

하지만 장애나 마비증세가 있는 사람들에게는

this technology can be life-changing.

이 기술이 인생을 바꿀 수 있습니다.

I’m very excited to introduce you to Philip and Rodney.

여러분에게 필립과 로드니를 소개해드릴게요.

They both have a neurodegenerative disease called ALS,

그들은 루게릭병이라는 신경퇴행 질환을 앓고 있어

means they can't move their hands or speak clearly,

손을 움직이거나 또렷하게 말하는 게 불가능합니다.

but they can now text

하지만 이제 그들은

thanks to a brain-computer interface or BCI.

뇌-컴퓨터 인터페이스인 BCI를 사용해 문자를 쓸 수 있습니다.

There were Philip’s brain signals up on the screen.

스크린에 띄워진 필립의 뇌 신호가

They’re connected to their computers via Bluetooth.

블루투스를 통해 컴퓨터에 연결됩니다.

The device is fully internalized, invisible to the outside world,

기기 전체가 몸 안에 설치되어 밖으로 드러나지도 않죠.

and they learn to control the keyboard

그리고 뇌를 사용해 직접 키를 누르고 키보드를 조종하는 법을 익힙니다.

with clicks directly coming from their brain.

Now BCIs conjure up images of science fiction like "The Matrix"

BCI는 “매트릭스” 같은 공상과학의 한 장면을 연상시킵니다.

with a cable jacked up into your brain through a hole in your skull.

두개골에 구멍을 뚫고 뇌에 케이블을 연결하는 것 말이죠.

But I'm here to show you that the future can be much more elegant than that.

하지만 우리의 미래는 그것보다 훨씬 세련되었다는 걸 알리고 싶습니다.

So we got this group chat going,

우린 그룹 채팅방을 만들었는데요.

which I thought was a great idea,

이게 아주 좋은 아이디어라고 생각했어요.

until they started roasting me about the TED Talk --

두 사람이 TED 강연으로 저를 놀리기 전까지는요.

(Laughter)

(웃음)

Which they found hilarious.

그들은 아주 즐거워 했어요.

Thanks for the vote of confidence, guys,

[톰이 긴장했네요] 응원 고마워요, 여러분.

bloody Australians.

호주 사람들이란.

(Laughter)

(웃음)

Now you can see it's still quite slow for them to type this way,

입력 방식이 아직은 꽤나 느려 보일 테지만

but this is like dial up speeds at the beginning of the Internet.

이건 인터넷 초기의 모뎀 속도와 같습니다.

This is a new Moore's Law.

여기도 무어의 법칙이 적용되죠.

We're just getting started.

우린 이제 막 시작했다고요.

[큰 무대군요.] [내가 보기엔 별거 아닌데.]

(Laughter)

(웃음)

(Applause)

(박수)

That's Philip.

저분이 필립입니다.

This has been the dream of patients and caregivers,

이것은 환자, 간병인, 의사, 과학자들이 지난 수십 년 간 원해왔던 것입니다.

doctors and scientists, for decades,

and for good reason.

그럴만하죠.

You may know someone who's lost the ability to use their hands,

여러분도 손을 움직일 수 없게 되었거나

maybe from a stroke or a spinal cord injury

뇌졸중이나 척추를 다친 사람들을 알지도 모릅니다.

or multiple sclerosis, paralysis.

다발성 경화증이나 마비 증세도 있고요.

It comes in all shapes and sizes,

그 형태와 정도가 다양하죠.

from minor inconvenience to life-threatening.

작은 불편함부터 생명에 위험한 것까지요.

During my neurology residency, I cared for a man in his 40s.

신경내과 레지던트로 있을 때, 40대 남성을 담당한 적이 있습니다.

He had a stroke and developed locked-in syndrome.

뇌졸중이 있었고 감금 증후군을 앓고 있었죠.

Meant he couldn't move his body, except for his eyes, left or right.

눈을 좌우로 움직이는 것 외에는 몸을 움직일 수 없었습니다.

His brain still worked like yours.

그의 뇌는 여러분과 똑같이 기능하고 있었어요.

He could see and hear and think and feel just like normal,

정상적으로 보고, 듣고, 생각하고, 느낄 수 있었지만

but he couldn't move or speak ever again.

영원히 말을 하거나 움직일 수 없었습니다.

And in what were horrific circumstances,

그런 끔찍한 상황 속에서,

we supported his wish to be taken off life support.

우리는 생명유지를 중단하고자하는 그의 뜻을 받아들였습니다.

And so I've been wondering ever since,

그 이후로 저는 지금까지 자문하고 있어요.

was there not anything else that could have been done?

그것 말고 다른 방법이 없었을까?

Connection is a fundamental human need.

소통은 인간의 기본 욕구입니다.

So many of our patients have lost the ability to speak,

너무나 많은 환자들이 말할 수 있는 능력을 잃고

let alone type, for years,

타자조차 칠 수 없습니다. 아주 오랫동안이요.

and they so desperately want to reconnect with their family,

그들은 가족들과 다시 소통하기를 정말 간절히 바랍니다.

with their loved ones.

사랑하는 사람들과요.

You know what the main request we get is?

우리가 받는 주된 요청이 뭔지 아시나요?

Text messaging.

문자하기.

And then email.

그리고 이메일 하기.

Control over their smartphone.

스마트폰 하기.

And shock horror,

그리고 놀랍게도,

social media.

소셜 미디어입니다.

We've been speaking so much lately about the flaws of these technologies,

우리는 이 기술의 단점에 대해 많은 이야기를 나눴지만,

but for people with paralysis, this is a return to life.

마비를 가진 사람들에게 있어서 이것은 다시 살아나는 기분입니다.

BCIs make all of this possible.

BCI는 이 모든 것을 가능하게 해줬습니다.

Now, part of the problem has been

이제, 문제 중 하나는

that BCIs typically require invasive surgery.

BCI가 대부분 외과 수술을 필요로 한다는 것입니다.

This is the Utah Array.

이것은 유타 어레이입니다.

This is designed similarly to all other BCIs

이것은 다른 개발중인 BCI와 비슷하게 설계된 것으로

currently under development,

which require drilling needles directly into the brain.

바늘을 뇌에 직접 삽입해야 합니다.

Now, this has been the basis of critical fundamental research

지난 20년 동안 이것은 중요한 기초 연구의 근본이 되었습니다.

over the last 20 years

and the early proof that this technology really can perform.

실현 가능한 기술임이 증명되었고요.

But for patients, it means open-brain surgery,

하지만 환자들에겐 개두술을 해야 한다는 뜻입니다.

which involves cutting through the skull with a saw.

두개골을 톱으로 절단하는 과정을 겪어야 하죠.

And there are only about 150 functional neurosurgeons in the US

그리고 미국에는 150여 명의 신경외과 의사밖에

that can perform this procedure.

이 수술을 집도할 수 있는 사람이 없습니다.

Apart from the fact that the recovery is tricky,

회복이 어렵다는 사실 외에도,

the brain doesn't really like having needles put into it.

뇌는 바늘이 들어오는 걸 좋아하지 않습니다.

It develops this foreign-body tissue rejection immune reaction over time.

시간이 지날수록 다른 조직을 거부하는 면역 반응이 일어납니다.

So I've been wondering, is there any other way into the brain?

그래서 생각했습니다, 뇌로 들어가는 다른 방법이 없을까?

And there is, a secret back door.

그런데 감춰진 비밀 통로가 있었습니다.

The blood vessels are the natural highways into the brain.

혈관은 뇌로 통하는 자연 고속도로입니다.

These are hollow tubes that connect every corner of the brain.

뇌의 구석구석까지 연결된 관이라고 할 수 있죠.

The largest vein at the top there is right next to the motor cortex.

저 위에 제일 큰 정맥은 운동피질 바로 옆에 있습니다.

The exact part of the brain that we want to connect to

외부 세계를 다시 통제하기 위해 우리가 연결해야 하는 부위입니다.

to restore control to the outside world.

How cool is that?

얼마나 멋진 일인가요?

Now we already know how to travel through the blood vessels.

우리는 혈관 속으로 여행하는 법을 이미 알고 있습니다.

We've been doing it for 40 years, mostly going to the heart.

40년간 해왔어요. 주로 심장으로 가는 길이죠.

If anyone here today has had a heart attack,

여기 계신 분 중에 심장 마비를 겪은 분이 있다면

there's a pretty good chance you've had a stent.

스텐트를 하고 있을 확률이 큽니다.

A stent is a metal scaffold delivered through a catheter,

스텐트는 삽입 관을 통해 들어오는 금속 발판같은 것으로

which opens up like a flower into the blood vessel.

혈관 안에서 꽃처럼 펼쳐집니다.

Millions of stents are delivered each year,

매년 수백만 건의 스텐트 시술이 이루어집니다.

not in the OR,

수술실이 아닌,

but in the cath lab or catheter laboratory.

캐스랩이라고 하는 심혈관 조영실에서요.

It's now common in the cath lab to navigate up into the brain

혈관을 통해 뇌로 향하는 길을 찾는 건 지금 캐스랩에서는 흔한 일입니다.

through the blood vessels.

And there are 2,500 physicians

그리고 2,500여 명의 의사들이

who can now navigate their way up into the brain.

뇌로 가는 길을 안내할 수 있습니다.

But what's really amazing about this

하지만 진짜로 놀라운 점은

is that for BCIs we already know

BCI를 혈관 안에 남겨두면

that devices can be left inside a blood vessel,

cells grow over it, incorporate it into the wall

그 위에 세포가 자라 혈관 벽의 일부가 된다는 거예요.

like a tattoo under the skin,

마치 피부 아래 문신을 새기듯이 말이죠.

and we're protected from that immune reaction.

면역 반응으로부터 보호되는 것이죠.

This is part of the reason why our team became the first in the world

바로 그 덕분에 우리 팀이 세계 최초로 FDA의 승인을 받아

to receive a green light from the FDA to conduct clinical trials

BCI 영구 이식에 대한 임상 실험을 할 수 있었습니다.

of a permanently implanted BCI.

(Applause)

(박수)

So what we had to do was figure out a way to put a sensor,

우리는 센서를 부착할 방법을 찾아야 했습니다.

connected to this crosslinks of the stent

스텐트의 교차된 부분에 연결하여 뇌 활동을 기록할 방법이 필요했죠.

that could record that brain activity.

To do that, we had to do a complete overhaul of stent manufacturing.

그래서 우리는 스텐트 제조의 모든 과정을 점검했습니다.

This is the end result.

이게 그 결과입니다. 제가 보기엔 아주 아름다워요.

I think it's very beautiful.

Then connect it to a cable

이걸 뇌의 정보를 가져오는 케이블에 연결하고

which brings the information out of the brain

and do it all in a way that it can be delivered in the cath lab.

캐스랩에서 가능한 방식으로 모든 과정을 수행합니다.

This way we can make BCI accessible not to the thousands of people,

우리는 이 방법으로 이 기술이 필요한 수천 명을 넘어

but to the millions of people who need this technology.

수백만 명에게 BCI를 보급할 수 있게 되었습니다.

So it wasn't easy, took us ten years,

그리 쉽지 않았죠. 10년이 걸렸습니다.

but I'm very excited to show you guys.

기쁜 마음으로 소개합니다.

We called this the Stentrode.

스탠트로드라고 합니다.

(Applause)

(박수)

Graham Felstead, an incredible human being suffering with ALS,

루게릭병으로 고통받는 그레이엄 펠스테드는

became the first person in the world

뇌-컴퓨터 인터페이스를 심고 사용하는 첫 번째 사람이 되었습니다.

to receive and use one of these brain-computer interfaces.

And he has very generously offered you, the world,

그는 친절하게도 여러분과 전 세계에

a chance to see what it looks like inside his brain.

그의 뇌 속이 어떻게 보이는지를 공개해줬습니다.

Would you like to see?

한번 보시겠어요?

Audience: Yes!

관객들: 네!

TO: Seeing this video for the first time

이 비디오를 처음 본 순간은

was one of the most incredible moments of my life.

제 인생에 가장 멋진 순간들 중 하나였습니다.

I was standing in the cath lab,

저는 캐스랩에 서 있었고

Dr. Peter Mitchell had just completed the surgery

피터 미첼 선생님이 막 수술을 마쳤습니다.

and you can see the device, the outline of device,

여러분은 이 기기의 윤곽이

sitting inside the blood vessel there.

혈관 안에 안착된 것을 보실 수 있어요.

So this popped up on the screen

이게 화면에 띄워졌을 때

and it just felt like we were witnessing something new in the world.

완전히 새로운 것이 등장하는 것을 목격하는 기분이 들었습니다.

I had tingles down my spine,

제 척추를 타고 소름이 돋았고,

I've got them now thinking about it again.

다시 생각하니 지금도 소름이 돋네요.

I turned to my colleague Pete,

저는 제 동료인 피트를 향해서 뭔가 시적이고 심오한 말을 뱉었어요.

and I said something poetic and profound like,

"Pete, holy shit!"

“피트, 이 미친...!”

(Laughter)

(웃음)

And then two hours later, something even more amazing happened.

그리고 두 시간 후, 더 놀라운 일이 벌어졌습니다.

Graham woke up, and he asked, “Am I alive?”

그레이엄이 일어나서 이렇게 묻더군요.

“제가 아직 살아있나요?”

And our nurse Kristine broke out in tears of relief.

그러자 간호사 크리스틴은 안도의 눈물을 쏟았습니다.

It was a phenomenal moment.

경이로운 순간이었죠.

Once it's in place,

이것이 장착된 후에는

it's connected to this tiny antenna that sits under the skin in the chest.

가슴 쪽 피부 아래의 작은 안테나에 연결됩니다.

This collects the raw brain data

뇌 데이터의 원본을 수집한 후,

and sends it out of the body wirelessly

무선으로 몸 밖으로 신호를 보내

to then connect with external devices.

외부 기기에 연결합니다.

It's always on and ready to go.

이것은 항상 켜진 채 늘 대기 상태에 있습니다.

Kind of like how your brain is meant to work.

여러분의 뇌가 활동하는 것처럼요.

So here's how it works.

작동 방식은 다음과 같습니다.

Our engineers work with our patients to decode specific movements.

저희 기술진은 환자들과 함께 특정 동작의 뇌 신호를 해독합니다.

So we tell the patient, “Press down your foot.”

우리가 환자들에게 발을 아래로 누르라고 하면

So they'll repeatedly press down their foot.

환자들은 반복적으로 발을 아래로 누릅니다.

You won't see the foot moving because they're paralyzed,

마비 증세 때문에 실제로 발이 움직이지는 않지만,

but we've been able to determine

“발을 아래로 움직이는 동작“과 연결된 뇌 신호를 식별할 수 있게 됩니다.

which brain signals are generally linked to “Press down your foot.”

The black dotted line is the moment of pressing down the foot,

검은 점선으로 표시된 부분이 발을 아래로 누르는 순간입니다.

and you can see the brain signal is different before to after,

그 이전과 이후의 뇌 신호가 다른 게 보이죠.

which means we can turn that into a switch.

이것을 이용하면 스위치로 만들 수 있습니다.

Now we repeat this for several different types of movements,

이제 다른 종류의 동작에도 이 과정을 반복합니다.

say, open/close your hand or pincer-grip your finger.

예를 들면, 손을 펴고 쥐거나 손가락으로 집는 동작이요.

Now, that may not seem like much,

별거 아닌 것처럼 보이지만,

but these become the building blocks for every single interaction

이것들이 각각의 구성요소가 되어

디지털 기기를 조종하기 위한 모든 상호작용이 가능하게 됩니다.

on a digital device that is needed for control.

Converted to

뇌 신호를 변환해서

click, up, down, left, right, menu, back, etc.

클릭, 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽, 메뉴, 뒤로 가기 등을 하는 거죠.

But what's really amazing is that to some degree,

하지만 진짜 놀라운 것은

우리의 뇌 신호가 변환되는 과정이 어느 정도 보편적이라는 것입니다.

this process,

our brain signals, are universal.

So the brain signal for “Press down your foot” for me

저의 뇌에서 발을 아래로 누르는 신호가

is the same as it is for you.

여러분의 것과 같다는 것이죠.

Now this means that we're creating a dictionary of the brain

인간 모두에게 통용되는 뇌의 사전을 만들 수 있다는 겁니다.

across all humans.

This is going to make BCI truly scalable.

이것은 BCI를 확장할 수 있게 만들 것입니다.

As Philip once said to me,

필립이 언젠가 저에게 말했듯이 말이죠.

"It's kind of like learning how to ride a bike.

“이건 자전거를 타는 것과 같아요.

It takes a bit of practice, but once you're rolling,

연습이 조금 필요하지만, 한번 굴러가기 시작하면

it becomes natural.

자연스럽게 타게 됩니다.

Now I just look on the screen where I want to click and I'm texting,

이제 저는 화면의 클릭할 곳을 바라보고 문자를 쓰면

messaging the world via Twitter."

세상에 트위터 메시지를 쓸 수 있습니다.”

But Graham,

하지만 그레이엄은

he said, as his ALS was progressing,

근육 위축이 진행되면서

that it gave him immense comfort to know that even if his body was failing,

그의 몸이 무너지고 있는 중에도 엄청난 안도감을 느낀다고 말했습니다.

he was always going to be able to tell his wife that he loved her.

언제라도 아내에게 사랑한다고 말할 수 있으니까요.

In the future,

미래에는,

I'm really excited about the breakthroughs BCI could deliver to other conditions

BCI가 다른 증상의 돌파구가 될 것으로 기대하고 있습니다.

like epilepsy, depression and dementia.

간질, 우울증, 치매 같은 질환이요.

But beyond that,

하지만 그 이상으로,

what is this going to mean for humanity?

인류 전체에게는 어떤 의미일까요?

What's really got me thinking is the future of communication.

제가 생각하는 것은 의사 소통의 미래입니다.

Take emotion.

감정을 예로 들어보죠.

Have you ever considered how hard it is to express how you feel?

자신의 감정을 표현하는 것이 얼마나 고생스러운지

생각해 보신 적 있나요?

You have to self-reflect,

스스로 감정을 추스리고

package the emotion into words

그 감정을 언어로 바꾸어

and then use the muscles of your mouth to speak those words.

입의 근육을 움직여 그 말을 하는 과정을요.

But you really just want someone to know how you feel.

하지만 정말 원하는 건 그 감정을 누군가가 알아주는 거겠죠.

For some people with certain conditions,

어떤 상태에 있는 사람들에게는, 불가능한 일입니다.

that's impossible.

So what if, rather than using your words,

어쩌면, 언어를 사용하지 않고

you could throw your emotion just for a few seconds?

감정을 밖으로 꺼내 볼 수 있지 않을까요?

단 몇 초만이라도요.

And have them really feel how you feel.

그래서 당신의 감정을 진짜로 느낄 수 있도록 말이죠.

At that moment, we would have realized

그 순간, 우리는 깨달을지도 모릅니다.

that the necessary use of words to express our current state of being

우리의 현재 상태를 표현하기 위해 필요한 말들은

was always going to fall short.

항상 부족했습니다.

The full potential of the brain would then be unlocked.

그때, 뇌의 완전한 잠재력이 깨어날 것입니다.

But for right now,

하지만 지금은,

BCI is about restoring the lives of millions of people with paralysis.

BCI가 마비 증세의 수백만 명의 인생을 되돌려 주고 있습니다.

After years of feeling trapped,

몇 년 동안 갇혀 있다고 느꼈던 그들이

this technology promises the return of autonomy and independence.

이 기술로 인해 자율성과 독립성을 되찾은 것입니다.

But what I really mean is dignity.

진정한 의미로는 긍지를 되찾았다고 볼 수 있습니다.

Thank you.

감사합니다.

(Applause)

(박수)