EEG, AI, 그리고 벌떼처럼 움직이는 지능… 자폐 진단에 새 길을 열다
자폐스펙트럼장애(ASD). 이름은 흔히 들어봤지만, 그만큼 진단하기 어려운 질환도 드물다. 한 아이는 말이 늦게 트이고, 다른 아이는 눈 맞춤이 되지 않는다. 어떤 성인은 성인이 되어서야 뒤늦게 자폐 진단을 받는다. 문제는 지금도 진단의 90% 이상이 설문과 관찰, 부모 면담 같은 ‘사람의 눈’에 의존한다는 점이다. 만약 뇌파를 보고 자폐를 판별할 수 있다면? 그것도 사람 대신 AI가 수천 개의 신호를 분석해 “이 사람은 자폐 가능성이 높다”고 말해준다면? 브라질 연구진은 이 상상을 현실로 가져왔다. 핵심 무기는 뇌파(EEG), 머신러닝(ML), 그리고 군집지능(Swarm Intelligence)이다. 머릿속 미세한 전류, 자폐의 실마리를 담다 EEG는 말 그대로 뇌에서 나오는 미세한 전류를 재는 장비다. 전극을 머리에 붙이면 뇌의 전기 신호가 실시간으로 측정된다. 이 뇌파에는 알파파, 베타파, 델타파 같은 주파수 대역이 있고, 이는 뇌의 휴식 상태, 주의력, 감정 상태까지 보여준다. 연구진은 바로 이 신호에 자폐의 단서를 찾았다. 이번 연구는 영국 셰필드 데이터셋의 성인 56명을 대상으로 했다. 이 중 절반은 자폐 진단을 받은 사람, 나머지 절반은 신경발달에 문제가 없는 사람이다. 연구진은 이들이 안정 상태와 시각 자극을 받는 상태에서 EEG를 측정했다. 측정 시간은 단 2분 30초, 머리에 붙인 전극은 64~128개에 달했다. 수천 개 데이터, AI가 패턴을 찾다 EEG 신호는 그 자체로 복잡하다. 전극 1개에서 나오는 신호만 해도 초당 512번 샘플링된다. 이를 60초만 기록해도 데이터는 순식간에 수십만 개다. 이를 모두 사람이 해석할 수는 없다. 그래서 연구진은 데이터 전처리를 먼저 했다. 일부 전극 신호가 누락되면 공간보간법(IDW)으로 채우고, 신호를 2초 단위로 나눠서 통계적 특징(평균, 표준편차), 주파수 특징(주파수대별 파워, 피크 주파수), 신호 복잡성 ...