동아사이언스

국내 연구팀이 성인의 뇌가 기억과 학습 능력을 유지하는 원리가 기존 학설과 다르다는 사실을 알아냈다. 정원석 KAIST 생명과학과 교수와 박형주 한국뇌연구원 신경혈관단위체 연구그룹장 공동 연구팀은 뇌와 척수에 존재하는 별아교세포가 성인의 뇌에서 기억이나 학습 과정에 불필요한 신경세포 사이의 연결을 제거해 뇌의 학습 능력과 기억력을 유지해 준다는 연구 결과를 국제학술지 '네이처' 지난해 12월 23일자에 발표했다. 뇌의 해마는 학습과 기억, 새로운 사물이나 사실 인식 등에 관여한다. 성인의 해마에서는 학습과 기억이 진행...

기초과학연구원(IBS)이 설립된 2012년 처음으로 출범한 8개 연구단 중 ‘RNA연구단’과 ‘시냅스뇌질환 연구단’, ‘나노입자연구단’ 등 3개 연구단이 세계 최고 수준의 연구성과를 낸 것으로 평가됐다. RNA연구단장은 김빛내리 서울대 교수, 시냅스뇌질환연구단은 김은준 KAIST 교수, 나노입자연구단은 현택환 서울대 교수가 단장이다. 과학기술정보통신부와 IBS는 산하 연구단에 대한 첫 8년차 성과평가 결과 3개 연구단의 과학적 우수성이 최고 등급(S)으로 평가됐다고 18일 밝혔다. IBS는 장기적인 연구...

국제학술지 ‘사이언스’는 나이가 들어가며 변화하는 쥐의 뇌의 시냅스 모습을 17일 표지로 실었다. 시냅스는 신경세포의 신경돌기 끝이 다른 신경세포와 접합하는 부위다. 시냅스를 통해 한 신경세포의 흥분을 다음 신경 세포로 전달한다. 시냅스는 신경세포 간 소통창구의 역할을 한다고 볼 수 있다. 표지 상단에 있는 그림이 생후 하루가 지난 쥐의 뇌다. 다음으로는 2주, 3주, 3달, 12달 순이다. 생후 3달이 지난 후 뇌의 시냅스의 활동성이 최고점을 기록한다. 이후 나이가 들면서 감소하는 모습도 볼 수 있다. 뇌의 시냅스가 어떻게 활...

국내 연구진이 수면 조절과 신경전달 기본 단위인 시냅스 생성의 연관관계를 규명하는 데 성공했다. 수면 장애를 포함한 관련 뇌질환 발병 원인에 대한 이해의 폭을 넓힐 것으로 기대된다. 기초과학연구원(IBS)은 김은준 시냅스뇌질환연구단장 연구팀이 수면을 조절하는 시냅스의 분자 기전을 규명했다고 14일 밝혔다. 뇌에 존재하는 수많은 신경세포는 시냅스를 통해 신호를 주고받는다. 시냅스는 신경세포간 혹은 신경세포와 다른 신경세포가 만나는 접합 부위로 전시냅스와 후시냅스로 구성된다. 전시냅스에서 나온 신경전달물질을 후시냅스의 신...

국제학술지 네이처는 이달 26일 흙 속에 뇌 모양으로 뿌리를 내린 식물의 그림을 표지에 실었다. 네이처는 이번 호에서 뇌종양이 뇌 속에 뿌리를 내리듯 시냅스를 만들며 뇌와 연결되며 퍼져나간다는 것을 밝혀낸 세 편의 연구결과를 이번 호에 소개했다. 시냅스는 신경계의 단위인 뉴런을 연결해주며 신경전달 물질의 통로로 쓰인다. 뇌종양의 하나인 신경교종은 뇌와 척수 내부에 있는 신경교세포에서 생겨나는 종양이다. 신경교종은 정상 조직에 침투해 자라며 빠른 성장을 보인다. 덩어리를 형성하는 다른 장기의 암과 달리 정상 조직 속으로 끼어...

국내 연구진이 간에도 신경계와 유사한 조직이 존재한다는 사실을 알아냈다. 해독과 면역을 담당하는 간 기능을 신경학적 경로로 조절할 수 있는 실마리를 제공한 것으로 평가된다. 정원일 KAIST 의과학대학원 교수와 최원묵 서울아산병원 소화기내과 연구원, 미국 국립보건원은 알코올성 지방간 질환에서 신경전달물질인 ‘글루타메이트’의 역할을 규명하고 알코올성 지방간 치료제 개발의 새 표적을 제시하는 데 성공했다고 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘(Cell Metabolism)’ 30일자(현지시각) 온라인...

단기기억은 정보를 단기적으로 기억하며 능동적으로 이해하고 조작하는 과정이다. 수초에서 수분까지 지속되기도 하며 장기기억으로 일부는 넘어가기도 하지만 대부분은 사라진다. 일상에서 매일 단기기억을 필요로 한다. 예를 들어 머리 속으로 암산을 하거나 누군가에게 전해들은 휴대전화 번호를 잠시 외울 때 단기기억이 쓰인다. 또 딱히 외우려는 목적을 지니지 않아도 단기기억을 통해 방금 지나왔던 복도에서 만난 사람을 기억해낼 수 있다. 미국 연구진이 인공지능(AI)를 이용해 단기 기억의 작동과정을 밝혀냈다. 데이비드 프리드먼 미국 ...

인간의 뇌와 유사하게 정보를 병렬로 처리해 적은 에너지로 많은 정보를 처리할 수 있는 ‘뇌를 닮은(뉴로모픽) 컴퓨터’의 핵심 소자를 국내 연구팀이 개발했다. 기존 공정을 활용해 제조할 수 있어 상용화를 앞당기는 데 도움이 될 것으로 기대된다. 포스텍은 이장식 신소재공학과 교수와 김민규 연구원팀이 자석처럼 외부에서 전기장을 가하지 않아도 전기의 양(+)극과 음(-)으로 나뉘는 물질인 ‘강유전체’를 이용해 뉴로모픽용 정보처리 소자를 개발했다고 1일 밝혔다. 연구 결과는 나노 분야 국제학술지 ‘나노레터...

국내 연구진이 인간 뇌의 메커니즘을 모사하는 차세대 반도체인 뉴로모픽 칩에서 뇌의 뉴런을 연결하는 ‘시냅스’를 구현하는 데 성공했다. KAIST는 최성율 전기및전자공학부 교수 연구진이 ‘멤리스터(Memristor)’ 소자의 구동 방식을 아날로그 형태로 바꿔 뉴로모픽 칩의 시냅스로 활용할 수 있는 기술을 개발했다고 10일 밝혔다. 이 기술을 통해 기존 디지털 비휘발성 메모리로만 사용되던 멤리스터를 아날로그 형태로 활용함으로써 인간 뇌를 모사한 인공지능(AI) 컴퓨터 칩인 뉴로모픽 칩의 상용화에 기여할 것으로...

국내 연구진이 뇌 신경세포 연결고리를 모방한 인공 시냅스를 개발했다. 뇌 연구와 인공지능(AI) 개발 등 다양한 분야에 적용될 것으로 보인다. 이명재 대구경북과학기술원(DGIST) 지능형소자융합연구실장과 박경수 서울대 교수, 박성규 중앙대 교수, 황현상 포스텍 교수팀과 공동으로 인간의 뇌에서 기억을 담당하는 신경세포(뉴런)와 시냅스의 기능을 모사한 인공 시냅스 소자를 개발했다고 27일 밝혔다. 시냅스는 인간의 뇌 신경세포(뉴런)이 신호를 주고받을 수 있도록 서로 연결된 부분이다. 사람의 뇌는 870억 개의 신경세포가 있고 세포마다...