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최근 한 국내 뇌과학자가 '인간의 뇌 역시 허브(Hub) 구조를 가져, 다양한 인지 기능을 수행하는 것이 가능하다'는 내용으로 뇌과학 연구 동향을 정리하고 조망하는 논문을 발표됐다.
연세대학교 의과대학 핵의학교실 박해정 교수는 세계 3대 과학저널 중 하나인 사이언스지(Science, IF:31.027)의 요청을 받아 책임저자로서 세계적인 뇌 과학자인 프리스턴 교수(유니버시티 칼리지 런던, UCL)와 함께 뇌 구조-기능 및 뇌 연결망 연구에 대한 종설(Review Article) 논문을 신경과학분야 특집호에 11월 1일자로 발표했다.
박해정 교수는 논문을 통해 사람의 뇌에서 일어나는 뇌 인지 기능은 두 가지 단계에서 일어나는 신경활동들의 계층적 통합 과정으로 형성된다고 주장했다.
첫 번째는, 이웃한 신경들 간 상호 작용을 통해 기초 뇌기능을 생성하는 지역적(부분적) 수준의 통합(Integration)과정과, 다른 하나는 보다 상위 단계에서 각 뇌 영역들 간 상호 작용으로 인지 기능을 형성하는 Global 수준(전체적)의 통합 과정이다.
이러한 유기적인 통합과정은 뇌의 해부학적 연결망을 통해 구현되는데, 신경 활동 정보를 부분과 전체가 효율적인 통합이 되도록 우리의 해부학적 뇌 연결망이 설계돼 있다.
박해정 교수는 “이러한 발견은 뇌를 부분적으로 분해해 세밀하게 연구하는 경향과는 달리 뇌를 전체적(wholistic)인 시스템으로 다룰 수 있게 되면서 가능하게 됐다”며 “인간 뇌의 연결망을 비침습적으로 추정할 수 있는 최신 뇌영상기술의 발전으로 두드러지게 됐다”고 설명했다.
박 교수는 “복잡한 정보 처리가 어떻게 신경이라는 간단한 기능에서 구현되는지를 계층 구조화된 뇌 연결망에서 설명하려는 연구도 활발히 진행되고 있다”면서 “현재로는 단순화된 모형에 기반을 둔 네트워크 연구가 진행되고 있지만 앞으로 뇌의 작동 기전을 보다 깊이 이해하기 위해서는 뇌 연결망 내에서 작동하는 신경생물학적 모델과 이론뇌신경과학적 정보처리 이론이 주요한 주제로 연구되고 있다”고 말했다.
박해정 교수의 이번 연구는 미래창조과학부 뇌과학원천기술개발사업 연구비 지원을 받고 진행됐다. |
