가나자와 공업대학 정보공학과의 학생에 의한 졸업연구에서 ‘뇌파를 이용한 통증 부위 추정’을 실시하는 심층 학습 모델이 90.8±5.9%의 정답률을 달성했다.
개인적·주관적인 통증은 제3자에 의한 객관적인 평가가 어렵지만, 최근 뇌파를 이용해 '어느 정도 아픈가'의 통증강도를 추정하는 기술이 주목받고 있다. 한편, 뇌파를 이용하여 「어디가 아파냐」의 통증 부위를 추정하는 연구는 아직 불충분하다.
따라서 본 연구에서는 피험자의 손바닥에 통증 자극을 주었을 때의 뇌파 반응을 포착하여 뇌파로부터 통증 부위를 추정할 수 있는지 여부를 검토하였다. 뇌의 체성 감각야를 바탕으로 전극을 배치하고 오른손과 왼손의 손바닥에 가벼운 통증 자극을 주는 시험을 총 40회 실시한 데이터를 분석하였다.
그 결과, 오른손에 자극시에는 좌뇌의 CP3 전극으로, 왼손에 자극시에는 우뇌의 CP4 전극에서 특히 반응의 증가가 총 3명의 피험자에게 나타났다.
또한, 이 뇌파 데이터를 기초로 한 심층 학습 모델을 작성한 결과, 각 피험자 데이터에서 90.8±5.9%의 높은 정답률을 달성하였다. 이것은 뇌파의 패턴이 통증의 국소화 (어디의 부위의 통증인지)와 강하게 연관되어 있음을 밝혀내고, 피험자의 특성에 관계없이 뇌파에서 통증의 부위를 추정하는 범용 학습 모델 효능이 제안되었다.
이번은 손바닥이라는 한정된 영역에 대한 해석 결과에 불과하지만, 향후 다른 신체 부위에 대한 통증 자극에 대한 뇌파 응답도 광범위하게 수집·해석함으로써 뇌파를 이용한 객관적인 통증 부위의 추정 기술 는 한층 더 진전이 기대된다. 본 기술의 임상적 응용이 실현되면, 통증을 스스로 호소할 수 없는 입원 환자나 유아 등에 대하여 신속하고 적절한 처치를 실시하는 것이 가능해진다고 생각할 수 있다.
