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뇌과학 뇌연구 미래사업

한다우리 2017. 8. 17. 02:15

뇌를 공부하다보면 정말 흥미로운점을 발견하게 된다. 조금 어려운 과학 의학 용어로 이뤄져 있지만 신체를 다스리는 물리학적인 이론 설명에서부터 무한한 심리과학까지 어느것 하나 빼놓을수없는 흥미로운 주제들이 넘쳐 난다. 인공지능의 빅 데이터로 인해 세상은 걷잡을수없이 무한 방출량의 결과물을 자랑한다 해도 기계가 해석하고 따라갈수없는 영역이 뇌 과학이 아닌가 한다. 그래서 뇌 과학이 어디까지 연구되었으며 앞으론 어떤 과제가 주어질지 정리해보고자 한다.

 

뇌 연구 과학

뇌 연구에는 4대 분야로 이뤄져 있다. 뇌 신경계의 형성과 기능에 대한 생물학적 원리를 규명하고 응용하는 뇌신경 생물 분야, 신경시스템이 외부로부터 정보를 전달받아 변화하는 고등인지 기능을 연구하는 뇌인지 분야, 뇌의 결함으로 인해 신체적 정신적 질환을 규명하고 진단치료예방하고자 하는 뇌신경계질환분야, 뇌 신경계와 외부 기기를 융합하여 뇌신경계 기능을 회복하고 증진시키는 기술을 개발하는 뇌공학 분야로 나뉘게 된다.

 

뇌를 연구하는 과학은 아직도 풀리지 않는 신비가 많은 분야로서, 인류 최고의 도전 분야가 아닌가 한다. 초고령화 사회에 만연하는 각종 뇌질환의 발현으로 인해 예방, 진단, 치료를 위해 반드시 공부하고 연구 개발하여야 하는 학문이다. 점점 치매 노인이 늘어나고 있고, 의료비용이 만만치 않게 들어가기 때문에 반드시 많은것을 개발해내고 알려져야만 하는 일이기도 하다. 잘먹고 잘자는 것을 넘어서서 잘 사는것에 대한 기준이 신체적인것을 뛰어넘어 정신적 영역이 강조되고 우선시되어가는 세상에 살고 있다. 단순한 정보처리 능력이 존재하는 인공지능의 개발분야도 뇌 연구를 통해 혁신적인 발전을 꾀할수 있다. 단순한 1차원적인 설문 기법이 아닌 뇌파 검사를 통해 잠재의식까지 연구를 하다보면 진짜로 원하는게 무엇인지를 더 쉽게 도출해낼수있게 된다. 전세계적으로도 뇌에 대한 연구 투자비를 아낌없이 쏟아 붓고 있고, 우리나라 역시 연평균 14.4% 확대 투자될 계획이다. 국내외 주요 뇌연구 성과를 보게 되면 뇌신경 생물학이나 뇌질환의 분야는 선진국 최고기술에 많이 따라가고 구현해내고 있지만, 뇌인지나 뇌공학 분야는 아직도 많이 취약하다.

 

미래기술 뇌지도와 인공지능

 

뇌지도란 뇌의 구조적, 기능적 연결성을 수치화하고 시각화한 데이터베이스를 이용하여 유전자, 뇌구조, 뇌기능등의 정보를 마크로, 메조, 마이크로 단위의 해상도로 작성하는 것이다. 우리가 들어 잘 알고있는 mri 는 마크로에 해당된다. 이미 선진국에서는 뇌지도 작성에 대한 연구 투자비를 아낌없이 쏟아 붓고 있음에도 불구하고 한국의 경우 미비한 실정이다. 뇌의 고위 기능이나 노화 뇌질환등에 관해 뇌지도 특화 프로그램을 개발 연구중에 있다.  

 

위와 같은 뇌 연구 및 뇌지도를 개발하여 미래 산업인 인공지능 기술의 도약을 위해서는 아낌없는 연구 개발이 필요하다. 인간 뇌의 작동원리를 연구한 자연지능(N.I. Natural Intelligence)을 인공지능(A.I. Artificial Intelligence) 으로의 연결이 관건인데 시냅스 활동 원리를 인공지능에 접목시키는 심층적인 융합 연구가 필요하다고 할 수 있다. 지각판단, 감각지능, 감성지능, 시냅스 뉴런 신경회로망에 대한 원리를 연구하고 인공뇌회로를 구현 확장하는 기술이라 할수있겠다.

 

나이를 불문하고 각 연령층에 각종 뇌 질환이 분포하고 있으며, 각 개인에게 맞춤형으로 제공될수있는 치료 대안법을 개발해 나가는것이 뇌과학 연구의 또다른 목표다. 유전체 정보, 뇌영상데이터, 약물치료반응에 관한 임상정보등 각 데이터베이스를 기반으로 다양한 결과를 가지고 조기진단 예측에 관한 정밀 시스템이 필요한 시점이라 할 있다. 치매 조기 진단, 인터넷 게임중독, 외상후 스트레스, 자폐 ADHD 등 요즘 대두되고있는 뇌 질환의 대표적인 사례라 할 수 있다.

 

뇌연구 프로젝트는 미국의 경우 5.5조, 유럽 1.4조, 일본 300억을 평균 2023년정도까지 투자 추진중이다. 중국은 뒤늦게 시작하였지만 2030년까지 소요예산은 미정이라 할만큼 거대한 자본을 투자 예상하고 있다. 한국의 경우 98년도부터 2015년까지 총 9000억 정도틀 투자해왔고, 매해년 뇌 관련 예상은 급증하고 있다.  뇌 기초 연구에는 집중하였으나, 실용화 수준의 연구는 20%에 미치지 않는다. 우수 논문 발표와 특허 등록에는 진일보하고있으나, 전세계 점유율과 비교하였을때 연구대비 부족한 실정이다.

 

초고령화로 빠르게 진행되고 있는 우리나라, 복합적인 정서와 스트레스 지수로 인해 개인에게 맞는 치료 전략이 시급한 상태이며, 정서에 관련된 질환 지원과 연구가 상대적으로 부족하다. 앞으로 우리는 더욱더 복잡한 사회에 살게 될것이고, 가늠할수없는 속도에 놓여있다. 사회는 불안하고 질병은 갈수록 늘어만 가고 어디에다 마음을 둘수없는 불안한 시대에 살고 있다. 오랜동안 뇌 연구를 잘 해왔고, 뇌질환 치료 사례가 늘어나는 희망스런 소식과 함께 더욱더 실질적이고 실용적인 실용화 전략을 국가적 차원에서 잘 장려되길 바라고, 각종 다양한 미래 사업의 일환으로 정신치료, 정신상담, 정신테라피 영역이 앞으로는 더더욱 급부상하고 자리매김할것이라고 예상된다.

 

한다우리

 

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