뇌연구원, 신경세포 간 연결 해부학적 증거 발견

뇌질환 극복·AI 개발 응용 기대

한국뇌연구원은 대뇌피질융합연구사업단 라종철 단장과 김나리 연구원 등이 고위 뇌기능을 담당하는 대뇌피질로 유입되는 신경신호가 서로 협조를 통해 효과적으로 정보를 전달하고 있다는 해부학적 증거를 발견했다고 23일 밝혔다.

실험동물를 이용해 쥐의 수염이 움직이는 정보에 반응하는 뇌 부위 중 운동을 담당하는 신경세포의 핵(posteriomedial nucleus)과 물체와의 접촉과 운동정보를 코딩하는 운동피질(vibrissal primary motor cortex)이 체성감각을 담당하는 뇌부위로의 시냅스 연결을 분석한 연구결과이다.

라 단장과 김 연구원은 그동안 쥐의 수염이 움직이는 신경세포 간 연결(시냅스)의 군집이 능동적 신호전달의 ‘기능적 단위(functional unit)’역할을 수행함을 통합적으로 연구해 왔다.

배열단층촬영기법을 사용해 이러한 기능적 유닛이 운동정보와 체성감각정보가 각자 고유의 군집을 형성하고 있으며 두 군집이 서로 가깝게 존재하여 시냅스간의 협조를 일으키며 효과적인 정보 전달을 만들 수 있음을 해부학적으로 발견해 낸 것이다.

이번 연구로 뇌의 기능적 단위의 정체을 규명, 서로 다른 정보의 공유와 활용, 뇌 세포의 물리적 거리를 극복한 정보의 전달 과정을 발견한 것으로, 이러한 정보처리과정의 원리를 인공지능 개발에서도 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

라종철 단장은 “이번 연구결과는 분자변이로 설명할 수 없는, 연결체 변이로 인한 뇌질환을 극복하고, 인간 뇌를 모사한 인공지능 개발의 단초를 제공할 수 있을 것”이라고 말했다.

/김재욱기자 [e-mail]