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증가하는 뇌 연구
The rising wave of brain research

100여 년 전 원자력 과학이 열광적으로 시작되었다. 어니스트 러더포드, 닐스 보어, 프레데릭 앤 이레네 졸리오-큐리, 제임스 채드윅 등의 과학자들이 핵분열을 달성했다. 1930년대에는 앨버트 아인슈타인, 존 폰 노이만, 에드워드 텔러, 엔리코 페르미 등 유대인 독일 과학자들이 미국으로 이주하기 시작했다. 1942년까지 이 과학자들의 목표는 핵폭탄을 만드는 것이었다.

대략 30~40년 만에 조율된 과학의 혼란에서 파괴적인 기능적 기술이 탄생했다. 이제 우리는 그 기술과 함께 살고 있고 그 결과로 파멸할 수도 있게 되었다. 전쟁의 절실함이 없어도 과학계는 뇌 연구에 있어 유사한 열광적인 상황을 경험하고 있다. 오바마 전 대통령이 2013년에 혁신적인 신경기술 연구 계획인 BRAIN을 발표했고 유럽연합도 몇 년 후에 자체적으로 뇌연구 프로젝트를 출범했다. 중국도 2016년에 이 대열에 합류했다. 스웨덴의 카로린스카 연구소, 일본의 리켄 뇌과학 연구소, 시애틀의 앨런 뇌과학 연구소, 버지니아의 하워드 휴즈 연구소, IBM의 블루 브레인 프로젝트, 예루살렘 히브리 대학 등이 최첨단 뇌연구에 열중하고 있다.

인간은 이전에 학습한 요소를 이용해 새로운 지식을 처리한다. 맨해튼 프로젝트와 같은 대형 기술은 유기적이거나 구체적으로 조율된 형식으로 과학자들의 지식을 종합한 것이다. 최근 사례로는 인간 지놈 프로젝트(HGP)가 있다. 30억 달러가 투자되어 1990년에 시작된 이 프로젝트는 15년이 걸릴 것으로 예상했지만 광범위한 협력의 결과 더 빨리 완료되었다.

현재 뇌 연구 프로젝트는 유연한 공동 작업 도구를 사용하는 소셜 미디어 시대와 학계 간 연계 시대에 이루어지는 첫 번째 연구로 귀중한 결과를 만들어낼 수 있고 그중 일부는 이미 시작되었다. 이것들은 현대 뇌연구에 광범위하게 사용되는 요소들이다. 신경유전학은 HGP의 도움을 크게 받았다. 새로운 시퀀싱 기술은 신경질환 및 정신적 장애를 유발하는 유전 계통을 이해하는데 도움을 주었다.

과학자들은 알츠하이머, 정신분열증, 우울증, 자폐증 등의 유전적 징후를 이해하는데 큰 진전을 거두었다. 흥미로운 일련의 진전을 통해 이제 되는 가소성을 가진 것으로 이해되고 있는데, 성인의 뇌도 범위와 규모에 따라 광범위하게 적응할 수 있음을 의미한다.

스탠포드 대학이 개척한 광유전학(Optogenetics)은 특정 뉴런을 켜고 끌 수 있게 하여 어떤 뉴런이 어떤 활동에 사용되는지 알 수 있게 했다. 또한 지금까지 포장재로만 알려진 교세포(glial)가 학습과 기억에서 중요한 역할을 하고 있다는 것을 발견하는데도 도움을 주었다. 신경 이미징은 기억 자체가 우리의 이해에 따라 진화한 것을 의미한다. 하드디스크와 달리 기억은 뇌세포에 매우 부드러운 방식으로 기록되는데 바로크 양식보다 더욱 인상주의적으로 볼 수 있다. 임플란트에서도 큰 진전을 거두고 있다. 몇 년 내에 임플란트는 구체적인 표적에 대해 이루어질 것이다. 예를 들어, 뇌 연결 망막 임플란트로 잃어버린 시각을 찾을 수도 있다.

뇌과학 연구가 국제적인 협력과 유전학에 대한 이해가 진전함에 따라 전례없는 폭발적인 증가를 보여주고 있음을 알 수 있다.

본문키워드(한글): 뇌과학, 유전학, 광유전학, 뇌연구

본문키워드(영문): brain science, genetics, optogenetics, brain research

국가: 미국

원문출판일: 2017-06-26

출처: http://www.livemint.com/Opinion/3xcX6o3sm5UIK06qWUafYL/The-rising-wave-of-brain-research.html