바이오인

난독증에 관한 신경과학 연구가 뇌지문으로 이끔
읽기 문제 예측을 목표로 한 프로젝트에서 생체인식에서 기대하지 않은 성과를 도출

【그림설명】 Binghamton 대학의 인지 신경과학자 Sarah Laszlo가 뇌파전위기록술(EEG)를 이용하여 두뇌 활동을 측정하기 위하여 대상자를 준비

* 제공 : Sarah Laszlo, Binghamton University

< 연구개요 >

□ 기초연구의 놀라운 점은 연구자들이 예상하지 않았던 진전들을 이루어내는  기초연구의 경향

  ㅇ 예를 들어, 인지 신경과학자인 Sarah Laszlo는 그녀의 초기아동 학습 연구들이 기대하지 않게 보안 및 신원확인의 세계로 연결되는 것을 발견

□ Binghamton 소재 뉴욕주립대학교에서의 Laszlo의 연구는 뇌파전위기록술을 이용하여 아동들이 읽기를 배우는 과정에서의 아동들의 두뇌 활동을 측정

  ㅇ 동료들과의 협력을 통해서 그럼에도 불구하고 그녀는 이 연구가 사람들의 신원을 확인하기 위해 사용될 수 있는 지문과 같은 물리적 특성들을 이용한 생체인식에 있어서 잠재적인 획기적인 발견도 제공함을 확인 

< 난독증 관련 연구 >

□ 지난 십년간에 걸친 진전들은 뇌파전위기록술이 연구자들에게 말해 줄 수 있는 내용을 변혁

  ㅇ 기초가 되는 기술들*의 개선은 Laszlo와 그녀의 동료들이 개별 아동의 시간에 걸친 발달에 대한 추적을 허용

    * 예) 센서들의 크기, 편이성 및 휴대성, 신호 측정 능력, 대규모 데이터 분석 능력 등

  ㅇ 이러한 새로운 장점들은 읽기와 같은 학습 개발의 중요한 영역에 대한 연구 기회를 창출

□ Laszlo는 이 영역에서의 기존 연구들은 주로 사람들의 집단에 대한 비교에 집중한 반면 우리가 개인을 추적할 때 개별 아동 기준으로 누가 향후에 읽기 문제를 일으킬지를 적어도 2년 전에 예측하는 것이 가능해졌다고 언급

  ㅇ 이는 문제가 인식가능해지기 전에 그 아동을 도울 수 있는 충분히 많은 추가적인 시간들을 제공한다고 강조

□ 읽기에 있어서 미래 문제점들을 예측할 수 있는 능력은 이들 문제점의 발생에 대한 연구 및 예방을 위한 중요한 수단을 제공

  ㅇ 연구는 난독증 및 다른 읽기 이상을 지닌 어린이들을 중재가 효과적으로 도울 수 있음을 보여줘 왔지만 이들 중재가 대개 2학년 이전에 조기에 이루어져야만 한다는 점을 보였음

  ㅇ 아무리 주의 깊은 보호자라도 1학년 또는 2학년 이전에 아동이 읽기에 문제를 가지고 있을 때 이를 인지하는 것은 어려움

□ Lazlo는 현재 어떻게 청각 테스트가 이용되는지와 같이 사용될 수 있는 읽기 능력 스크리닝 테스트를 개발하고자 노력하고 있다고 언급

  ㅇ 예언할 수 있는 테스트를 가지면 효과적인 중재를 위한 시간을 2배에서 3배까지 가질 수 있다고 강조

□ 그녀의 실험실은 영재부터 난독증까지 광범위한 영역에 걸친 4-14세까지의 아동들을 연구

  ㅇ 그녀는 아동이 읽는 동안 두뇌의 활동을 반복적으로 기록

  ㅇ 그녀의 실험실은 이제 예언적 테스트와 조기 중재를 가능하게 하기에 충분히 두뇌 발달의 초기*에 인식할 수 있는 적신호를 나타내는 특징들을 이해하기 시작
    * 예를 들어 이제 겨우 글자들을 이해하기 시작하는 4세

□ Laszlo는 만약 우리가 난독증을 가지게 될 아이들을 확인할 수 있고 그들이 문제를 가지기도 이전에 도울 수 있다면 이는 정말 중요한 일이라고 언급

  ㅇ 읽기문제들의 부정적인 인생 전체에 걸친 영향들을 경험하지 않도록 하고 문제들을 예방하기 위해 이 연구가 지닌 희망에 흥분된다고 강조

< 다른 방향 : 생체인식 >

□ 그녀의 다른 시간 지점들에 걸친 개별화된 두뇌 판독값이 Binghamton 소재 뉴욕주립대학교의 동료 바이오엔지니어 Zhanpeng Jin의 주의를 끌었을 때, Laszlo의 연구는 새로운 방향으로 도약

  ㅇ Jin은 생체인식을 연구하며 Laszlo의 두뇌 활성 판독값이 두뇌 기반의 생체인식에 사용될 수 있다고 생각

□ 신원도용을 예방하기 위한 보안 수단으로써 두뇌 판독값의 사용은 지문이나 홍채 스캔과 같은 다른 생체인식에 비하여 여러 가지 장점을 보유

  ㅇ 예를 들어, 두뇌 판독값은 몰래 도용할 수 없으며 사망한 사람으로부터 확보 불가능

  ㅇ 두뇌 판독값은 보안산업에서 획기적인 전환자가 될 수 있을 것임

  ㅇ 그러나 두뇌 판독값은 매우 신뢰할 수 있을 때에만 사용될 수 있을 것임

  ㅇ 대부분*의 시간에서 오직 개인을 인식하는 수단은 사람들을 그들의 장비들이나 사무실에 들어가지 못하게 할 수 있기 때문에 보안 장비로 사용되지 않음

    * 항상 인식이 가능하지 않다는 의미

□ Laszlo, Jin과 그들의 동료인 Maria V. Ruiz-Blondet은 반복적이고 쉽게 기억되는 사고 또는 다른 음식들, 단어들, 3차원 디자인들과 연예인 얼굴 등의 특정한 영상들을 보는데 집중하였을 때 성인에게서 두뇌 활성을 측정함으로써 가능할지 여부를 연구하기로 결정

□ 시각 및 사고 자극에 반응하는 두뇌 활성을 분석함으로써 개인을 100%의 정확도로 확인가능하다고 Laszlo는 언급

  ㅇ Zhanpeng이 처음 이 아이디어를 가지고 나에 왔을 때 솔직히 이게 될 것이라고 생각하지 않았고 너무나 놀랍다고 강조.

□ 연구진 및 과제정보

  ㅇ 문의 및 연락처

    - Madeline Beal, (703) 292-5338 mbeal@nsf.gov

    - Rob Margetta, (703) 292-2663 rmargett@nsf.gov

  ㅇ 연구진 명단

    - Sarah Laszlo

  ㅇ 소속기관 : Binghamton 소재 뉴욕주립대학교

  ㅇ 관련 프로그램

    - Developmental and Learning Sciences

  ㅇ 관련 연구비

    - #1252975 CAREER: NEURAL-COMPUTATIONAL ANALYSIS OF READING (AND READING IMPAIRMENT) IN INDIVIDUALS

  ㅇ 전체 연구비 규모 : $406,763

* 출처 : 보도자료(2016년 4월 14일)
        (http://www.nsf.gov/discoveries/disc_summ.jsp?cntn_id=138315&WT.mc_id=USNSF_51&WT.mc_ev=click)

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