뇌파

Electroencephalogram (EEG)

1 개요

전기적 반응인 뇌신경 활동에 의해 발생하는 잉여전류를 측정하는 방법 및 그 신호. 뇌 활동을 측정할 수 있는 그나마 가장 간단한 방법이기에 뇌전증, 치매 진단의 의료용에서부터 인터페이스 기술에 이르기까지 용도가 다양하다.
정확히는 뇌전도(腦電圖)로, 뇌(encephal-)에서 발생하는 전기적(electro-) 신호를 기록한 것 또는 그 기술(gram/graphy)을 말한다. 그리고 전기적 신호로 나타나는 신경 활동에 의해서 자기장 변화도 함께 일어나기에 이 자기장 변화를 기록하는 것이 뇌자도(腦磁圖, magnetoencephalography; MEG)이다.

2 현실에서

대중매체에는 빈번하게 등장하지만, 실제로 뇌파를 이용하는 장치를 만드는 일은 그야말로 현실은 시궁창. 일단 신호가 워낙에 미약해서 분석이 매우 어렵다. 보통 분석하는 신호가 ㎶ 단위(100만 분의 1 볼트). 게다가 뇌라는게 아직도 알려진 사실보다 모르는 사실이 더 많은 신비의 장기라, 알려지지 않은 신호 요인이나 측정영역 주변의 뇌 활동, 게다가 외부 잡음[1]까지 섞여들어있기에 신호의 상태는 그야말로 혼돈의 카오스.

피부와 뇌 사이의 두개골이 캐퍼시터 역할을 한다. 무슨 말인지 감이 오는가? 맞다. Low Pass Filter 역할을 하여 심지어 고주파 영역은 다 죽어버린다. 결과적으로 저주파 영역. 높아봐야 250hz 미만에서만 유의미한 측정결과가 나온다.[2]
게다가 60hz는 건물 교류전력에 의한 노이즈가 가득가득하다.. 유럽은 50hz 60Hz 모니터는 상관 없나? 뇌파 그래프 다 모니터로 나올텐데

게다가 뇌의 깊숙한 부분에서 발생하는 신호는 신호의 발생원이 멀리 떨어진 것에 덧붙여 위의 문제들이 종합적으로 영향을 끼쳐 완전한 측정이 불가능하기 때문에, 사실상 측정 가능한 범위가 두개골 바로 밑의 피질 영역으로 제한된다는 단점이 있다.

하지만 밀리초(1/1000초)의 엄청나게 미세한 시간 단위로 신호를 잡아낼 수 있다는 장점은 직접 두개골을 열어 신경세포에 탐침을 꽂아 측정하는 방법 이외에는 다른 뇌 신호 측정 기술이 따라오지 못하는 부분이다. 때문에 1990년도 후반 이후 엄청나게 붐이 일어난 기능정 자기공명영상(fMRI)이나, 앞에서 말한 뇌자도(MEG) 등의 뇌 영상 기술과 뇌파 측정을 동시에 시도하려는 노력이 이루어지고 있다.

실용화 할수만 있다면 그야말로 꿈의 기술이 될 수 있으므로 전세계의 대학과 연구소들이 끊임없이 뇌파를 증폭하고 해석하는 기술의 발전을 위해 연구중이고 이미 상당한 결과물이 나오고 있는상황이기 때문에[3], 미래에는 정말 머리속에서 생각만 하는 것으로도 다양한 일을 하는 것이 가능해질 것으로 보인다.

현실에서도 모 종교단체 등이 뇌를 진동시켜서 뇌파를 강화시킨다는 주장을 하는 것 같은데..뇌진탕 근거는 개뿔도 없는 사이비 과학이다. 또한 아이도저라고 해서 뇌파를 조작해서 기분을 바꾼다는 것도 있는데 이것도 유사과학의 한 종류다. 뇌파는 뇌 활동의 출력물이지 입력이 아니기 때문이다.[4] 싸낸 똥에 약을 뿌려 위장을 치료한다는 것과 같다.

3 뇌파검사

뇌파검사를 하게 된다면 (뇌파검사를 바로 해봐야하는 상황이 아닌 이상) 대부분의 경우 뇌파를 최대한 망가뜨린채로 검사를 받는 것이 권장 된다. 즉, 뇌파검사를 하기 전에는 숙면을 취하지 말아야한다. 인체는 생각보다 부실하면서도 튼튼한지라, 막장 상태에 빠진 뇌도 어지간한 정신증이 아닌 이상은 뇌파가 정상으로 나오기 일쑤인 마당에, 숙면을 취한다면 정상 뇌파만 떠버리며, 비싼 뇌파검사비만 날아가는 안습한 상황이 일어나게 된다. 사실 신경증으로 진료를 받다가 진료를 해주던 정신과 의사가 뇌파검사를 권장하는 경우는 매우 드물다. 심리검사의 경우도 치료를 시작하다가 적당히 고려하지 어지간해선 빠르게 하게 되는 일도 드물다.[5] 사실 신경증으로 치료받던 사람이 뇌파검사나 MRI이나, (ADHD 소견이 아닌이상) 상으로 뭔가 이상이 발견된다면 정말로 심각한 (...) 경우이기 때문에...

여하튼 뇌파검사가 만능일 것이란 생각은 접는 것이 좋다. 발작을 일으키고 있을때도 발작이 한창 진행중일때 뇌파를 측정하는 게 아닌 이상은 어지간해선 정상 뇌파가 잡히기 일쑤다. (...) 자폐증 환자에게서 발견되는 발작성 뇌파도 정말 잡기 힘들다...

4 기타 이모저모

뇌파 연구실에서 실험하는 것을 보면 에반게리온처럼 싱크로율 비슷한게 있어서, 실험 대상이 스트레스를 받으면 (상사/교수님께 까였다거나, 까였다거나, 까였다거나...) 신호가 불분명해진다. 나름 철저한 고증? 그러니 뇌파장비로 롤하면 안된다.

뇌파를 이용한 의학용품 내지는 비싼 장난감을 만드는 연구가 있다. 바로 뇌-컴퓨터 인터페이스. 일례로 고양이귀 악세사리도 존재. 뇌파를 이용해서 고양이귀를 쫑긋이는 물건(네코미미)도 나왔다고 한다. 뉴로스카이라는 회사[6]에서 팔고 있다.

5 서브컬처

오덕/SF 계열에서도 기계를 조종한다거나, 생각을 조종한다거나, 전기 공격을 가한다거나(!) 등 다양한 용도로 이용된다. 설정에 뇌가 들어간다면 거진 곁다리로 따라들어간다고 봐도 될지도.

5.1 뇌파가 등장하는 작품

6 관련 증상

  1. ↑ 예를들면 측정 장소 에어컨의 진동까지도 포함될 수 있다!
  2. ↑ 다만 캐버시터를 직렬연결하느냐 병렬연결하느냐에 따라 High pass가 될 수도 있다. 뇌를 해부해서 회로도를 보지 않는 이상 속단은 금물
  3. ↑ 또한, 한국타이어에서는 이에 질새라 뇌파로 움직이며 타이어 자체에 모터를 장착, 엔진없이 운행하는 자동차를 선보였으며, 탑기어 코리아에서도 소개되었다. 제작기간이 5개월밖에 되지 않았다고 한다!
  4. ↑ 컴퓨터로 보자면 글을 작성할 때 보통 키보드를 사용해 입력을 하지만, 위와 같이 뇌파를 조작한다는 건 모니터로 입력을 한다는 것과 같다.
  5. ↑ 특히 우울장애의 경우는 뇌파검사와 심리검사가 거의 의미가 없다.
  6. ↑ 외국회사이며 우리나라로 배송이 안된다. 아마존이나 대행구매같은 것을 이용할 수 밖에 없다