[이슈분석]뇌신경망 지도, 왜 중요하고 어디에 활용되는가

뇌신경망 지도(뇌 커넥톰)는 뇌 속에 있는 신경세포들의 전체 연결을 종합적으로 표현한 뇌지도이며, 뇌회로도라고도 한다.

뇌의 구조적, 기능적 연결성을 수치화 및 시각화한 데이터베이스(DB)로 다양한 뇌지도 작성기술을 이용해 유전자, 단백질, 뇌구조, 뇌 기능 등 정보를 매크로(macro), 메소(meso), 마이크로(micro) 수준 해상도로 작성하는 것이다.

뇌기능은 인지적 유연성, 창의성, 계획, 추상적 사고, 통찰력, 자발성, 억제력, 정서, 성격, 유대적 행동 등 개인의 정체성을 결정한다.

뇌기능이 손상되면 감각장애, 정신분열증, 기분장애, 자폐 등 정신질환을 일으키게 된다. 현대 사회가 복잡해지고 다양해질수록 뇌기능 이상질환도 증가하는 추세다.

정밀한 뇌 지도는 뇌 구조와 기능을 지금보다 정확하게 규명할 수 있어 신경회로를 이용한 정서장애 및 뇌질환 조절기술과 뇌손상 제어기술을 개발할 수 있다.

최근 국소 뇌자극술 등 새로운 방법의 뇌질환 치료 기술이 나오고 있어 어떤 뇌부위 자극이 뇌질환 치료에 필요한지 정확한 좌표를 제공하는데 활용 가능하다.

최근 각광받고 있는 AI 개발에도 뇌의 구조와 기능을 반영한 초정밀 뇌신경망 지도는 새로운 아이디어와 방향을 제시하는 단초 역할을 할 것으로 기대된다.

한국뇌연구원이 올해 집중할 대뇌피질 및 뇌신경망 연구는 우울증과 중독, 치매 등과 같은 뇌질환의 자세한 원인과 진행과정을 뇌신경회로, 신경세포, 분자 수준에서 파악해 정밀 조기진단 및 치료, 제어에 활용될 수 있다.

뇌지도는 또 인간과 컴퓨터의 상호작용에 기반한 뇌공학 기술 발달에도 적지 않은 영향을 미칠 것으로 전문가들은 보고 있다.

임현호 한국뇌연구원 연구본부장은 “뇌지도 작성은 뇌 속에 복잡하게 연결돼 있는 1000억개 신경세포의 구조적, 기능적 연결망을 파악하는 청사진을 얻는 과정으로 뇌질환 및 장애 등이 어떤 신경세포의 고장 또는 신경세포 간 연결 고장으로 이루어졌는지 파악할 수 있다”고 했다.

그는 또 “뇌지도 작성은 AI, 정보통신기술(ICT), 로봇공학과의 융합 접점을 제공하고 첨단 뇌연구장비 및 뇌영상 진단 장비 등 관련 시장이 창출될 수 있을 것”이라고 전망했다.

대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com

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