4차 산업혁명의 새로운 물살 속에 주목받고 있는 것은 단연 뇌와 뉴로피드백을 통한 인간의 능력향상이다.

4차 산업혁명은 ‘노동력을 대체하는 인공지능’, ‘DNA혁명 유전자 가위’ 등 인류의 발전과 편의를 약속하지만, 인간의 존엄성이나 윤리적인 측면에서 해결해야 할 과제도 안고 있다. 이 가운데 뇌파를 이용한 두뇌 향상기법인 뉴로피드백은 인간 자체의 능력을 향상시키는 신기술로 평가 받고 있다.

이미 뉴로피드백(Neurofeedback)은 30여년 전부터 활발히 사용되어 온 바이오피드백 기술 중 하나이다. 바이오피드백이란 호흡, 맥박, 뇌파 등 생체정보를 이용하여 인간의 자기조절능력을 향상시키는 기법이다. 바이오피드백 기법들 중 뇌파를 이용한 바이오피드백 기법을 뉴로피드백이라고 말한다. 

뉴로피드백은 특정한 뇌파를 유도 강화하는 과정을 통해 관련된 뇌 신경망 발달을 촉진한다. 어떠한 주파수의 뇌파를 조절하느냐에 따라 집중력, 기억력, IQ향상 등 다양한 효과를 이끌어 낼 수 있다. 또한, ADHD, 불면증, 우울증 등 뇌파 이상에 따른 신체적 어려움을 관리하는 목적으로도 활용되고 있다.

최근 높아진 뇌 건강과 두뇌향상법에 대한 관심과 궁금증을 해소하고자 뉴로피드백 훈련의 기능과 특성을 재조명해보기로 한다.

Q. 뇌파란

뇌파는 뇌 신경세포간 정보교류 시 발생하는 전기적 신호로 1929년 독일의 한스베르거에 의해 처음으로 측정되었다. 뇌파는 인간의 정신활동 상태에 따라 델타파(0~3Hz, 숙면), 세타파(4~7Hz, 렘수면), 알파파(8~11Hz, 휴식이완), SMR파(12~15Hz, 주의각성), 베타파(15~30Hz, 집중)로 구분된다. 뉴로피드백을 이용하여 뇌파를 주파수 별로 강화하거나 억제할 수 있는데, 뇌파를 강화한다는 것은 관계된 뇌 신경망이 발달됨을 의미한다.

Q. 뉴로피드백이란

뉴로피드백은 뇌파를 조절하여 뇌 신경망 발달을 촉진하는 훈련기술이다. 뉴로피드백은 1934년 영국 케임브리지대학의 매튜 박사와 아드리안 박사에 의해 최초로 실험되었으며, 실험을 통해 알파파 향상 효과를 증명하였다.

뉴로피드백은 ‘파블로프의 개 실험으로 알려져 있는 고전적 조건반사’를 근간으로 한 학습 원리의 훈련이다. 비약물, 비침습 방식으로 부작용으로부터 자유롭고 훈련을 통해 발달된 뇌기능이 지속성을 가진다는 것이 특징이다.

Q. 뉴로피드백의 활용

뉴로피드백은 학습 분야에서 집중력, 주의력, 기억력, IQ 높이는법으로 사용되고 있다. 특히, 골프, 사격, 바둑 등 고도의 집중력이 요구되는 운동 분야에서의 활용이 크다. 최근, 국내에서는 초중고등 교육기관의 자기주도학습이 시행되면서, 뉴로피드백을 이용한 집중력, 명상 훈련 클래스를 운영하는 단체도 늘어나고 있는 추세이다.

건강분야에서는 ADHD, 틱, 아스퍼거, 불면증, 우울증, 치매 등과 같은 뇌기능저하에 따른 신체적 어려움을 통제하는 목적으로 사용되고 있다. 특히 아동청소년의 전두엽 기능저하에 따른 집중력, 주의력 향상과 중장년층의 기억력, 인지능력 향상을 목적으로 한 기술 활용이 활발하다.

이외에도 명상인이 ‘명상 상태를 오래 유지하기 위한 목적’, 예술가들이 ‘창의성을 개발하는 목적’으로도 뉴로피드백을 훈련한다.

Q. 뉴로피드백 훈련 방법

뉴로피드백 훈련을 위해서는 ‘뇌파를 측정하는 장치’와 ‘측정된 뇌파를 인간이 감지할 수 있는 감각정보로 변환해주는 장치’가 필요하다. 일반적으로 뇌파에 의해 진행되는, 컴퓨터 게임 방식의 시청각 피드백 장치로 고안되고 있다.

강화시키고자 하는 뇌파 대역을 프로토콜이라고 하며, 훈련 목적에 따라 프로토콜을 달리하여 뇌를 부위별 기능별로 발달시킬 수 있다. 특히, SMR 뇌파 훈련은 뇌 각성도를 높이는 효과가 있어 학습자의 집중력을 향상시키거나 ADHD의 주의력을 강화시키는 목적으로 사용된다. 미국 NASA 우주선 조종사들의 집중력 훈련 역시 SMR 프로토콜이 사용되었다.

훈련은 뇌파측정기를 머리에 착용한 상태로 진행된다. 측정된 뇌파는 컴퓨터로 전송되어, 설정된 프로토콜 따라 뇌파 게임이 진행되며 시청각 효과음이 발생한다. 훈련자는 편안한 상태로 컴퓨터에서 발생하는 시청각정보를 인지하면 된다. 훈련 장비나 프로토콜을 설정하는 과정에 어려움이 따를 뿐 훈련 자체는 매우 단순하게 진행된다.

Q. 뉴로피드백 민간 기술 보급

1990년대까지 뉴로피드백 훈련은 고가의 장비, 전극배치, 프로토콜 설정 등의 어려움으로, 의료분야에서 전문인에 의하여 ADHD나 간질을 치료하는 목적으로 제한적으로 활용되어왔다. 이후 2000년대에 들어 휴대용 뉴로피드백 장치가 민간에 보급되면서, 민간에서의 뉴로피드백 기술활용이 확대된다.

휴대용 뉴로피드백 장치는 과거 제품들과 달리 건식 전극을 사용하여, 이마 부위에 위치한 전두엽에서 뇌파를 측정하는 방식으로 개발되어 편리성을 확보한 것이 특징이다. 또, 자동화된 프로토콜설정 및 임계값조절기법이 적용되어 뇌와 뇌파에 대한 전문지식이 없는 일반인도 가정에서 사용할 수 있도록 발전하였다.

휴대용 뉴로피드백 장치로 뉴로하모니(Neuroharmony, Manufacture panaxtos)가 널리 알려져 있다. 뉴로하모니는 2001년 출시된 세계 최초 휴대용 2채널 뉴로피드백 장치이다. 이 장치는 윈도우 기반 프로그램으로 가정에서 퍼스널 컴퓨터를 활용하여 뇌파측정과 뇌파훈련을 할 수 있도록 구성되어 있으며, 미국 FDA와 KC인증으로 효과성과 안전성을 확보하고 있다.

Q. 향후 뉴로피드백 기술전망

최근 뉴로피드백의 기억력, 인지능력 향상 효과가 주목받고 있다. 100세 시대 뇌 건강을 위협하는 노인성 뇌기능저하에 대한 관리 방법으로 뉴로피드백이 활용되고 있다. 또한, 집중력과 경기력향상을 목적으로 학습과 스포츠 등 민간영역에서의 뉴로피드백 기술 활용이 더욱 확대될 것으로 보인다.

이미, 증강현실(AR), 가상현실(VR)과 접목한 뉴로피드백 장치들이 선보여지고 있다. 또한, ‘뇌파측정기를 활용한 치매진단’, ‘휴식이완능력을 향상시키는 안마의자’ 등은 뉴로피드백이 기술 확장 과도기에 있음을 알리고 있다.

뉴로피드백은 4차산업혁명의 인공지능, 사물인터넷, 증강현실 등과 기술 결합하여, 인류 진화를 이끌어줄 신기술로 자리잡을 것으로 전망된다.

한편, 뉴로피드백과 가정용 뉴로피드백 장치 뉴로하모니에 대한 더 많은 정보를 ‘뉴로피드백 코리아’(Neurofeedback Korea) 웹사이트를 통해 열람해 볼 수 있다. 뉴로피드백 코리아는 ‘뉴로하모니 제품판매’, ‘무료 뇌파검사 및 훈련상담 온라인서비스’, ‘휴대용 뇌파측정기 사용자지원’, ‘뇌훈련가이드북 배포’ 등을 통해 뉴로피드백 민간 기술보급에 앞장서고 있는 기업이다.

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● 출처 : https://neurofeedbackkorea.com/board/free/read.html?no=1397&board_no=1