Magnetic Nerve Stimulator

Artificial Vision

대부분의 맹인들의 1차시각피질은 여전히 제 기능을 수행할 수 있다. 한편 1차시각피질은 망막의 공간적 영상 분포를 그대로 투사받기 때문에 CCD image의 pixel intensity를 주파수로 변환하여 신경자극기를 이용하여1차시각 피질에 자극하면 망막으로의 정보가 들어오지 않아도 맹인들은 실제로 볼 수 있다.

1차 시각피질이 어디냐 하면 다음 그림에서 후두부 영역입니다.

다음 그림은 원리도 입니다. 왼쪽 부분의 동그란 것이 코일이고 오른쪽의 컨덴서에 1000V의 고전압을 충전시켰다가 순간적인 전류를 코일로 방전시키면 자기장의 시간 변화율은 12000T/s정도로 큰 값이 된다. 이런 자기장의 변화는 그림에서 처럼 전기장을 만들게 되는데 이 전기장이 신경흥분을 유도한다. 대뇌피질에서 시각계의 뉴런을 자극하면 빛이 인지되고, 청각계를 자극하면 소리가 들리고, 쾌감중추를 자극하면 극도의 쾌락을 느낀다. 이런 계통의 연구는 윤리적인 문제도 있기 때문에 조심스럽게 해야 한다.

- 시각 자극용으로 적절하기 위해서는 다음과 같은 연구가 필수적이다.

1. 크기를 최소화하기 위한 효율적인 자극방법

2. Magnetic Focusing.(최소한 2mm)

1. 신경자극확인.

2. Zack coil개발 - 위의 research object에서 1번을 해결.

3. Magnetic Focusing 에서 매우 어려움. 이 문제가 해결되어야 인공시각장치가 가능.

자기장 신경자극기를 뇌 기능 이미징에도 사용할 수 있다.

다음은 최근의 관련 논문을 소개한다.

TMS와 뇌기능 이미징의 결합.