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뇌과학의 공학응용에 대한 기대와 전망

전문가 제언: ○ “뇌의 세기(Century of the Brain)”라고 일컫는 21세기는 생물학의 패러다임과 학제 간 연구가 중요한 화두로 등장하고 있으며, 뇌과학의 연구는 가장 흥미롭고도 도전적인 분야가 되어가고 있다. 신경생물학 및 신경생리학의 눈부신 발전에 따라 뇌의 구조 및 기능에 대한 실험적 규명과 의학적 응용은 상당한 진전을 보였으나 이에 기반을 둔 모델링을 통한 공학적 응용은 아직 활발하지 못한 실정이다.

○ 뇌를 이해하기 위해서는 분자 단계로부터 행동 및 인지 단계에 이르기까지 다양한 정보의 통합이 요구된다. 그러나 각 단계마다 정보가 폭발적으로 증가하고 전문화되어 각 단계별 연구자들이 뇌에 대한 통합적 시각을 유지하는 것이 불가능하므로 뇌 연구에서는 학제 간 연구가 필수적이다. 이에 따라 분자 신경생물학, 행동 신경과학, 계산 신경과학 등 새로운 분야를 포함하는 신경과학의 영역은 계속 확장되고 있다.

○ 뇌과학 연구의 주요 과제 중 하나는 뇌의 구조와 기능의 모델링을 통해 축적된 생물학적 실험자료에 대한 체계적인 이해를 도모하고, 생물학적 신경 회로망 모델을 구현하여 공학적 응용연구의 지평을 넓히는 것이다. 이러한 점에서 생물학과 공학을 이어주는 중요한 연결 고리로서 물리학자들의 역할이 요구되고 있다.

○ 최근 들어 뇌 연구를 통해 뇌 모델 이론, 인지 신경과학, 병렬 계산 등 새로운 분야들이 창출되고 있다. 이러한 분야에서는 신경과학과 심리학, 수학과 물리학, 전산학과 공학 등의 학제 간 협력이 자연스럽게 이루어지고 있다.

○ 우리나라에서도 1998년에 “뇌연구 촉진법”이 제정되어 2007년까지 약 10년간 9,600억원을 투자하여 뇌 연구의 발전과 응용을 지원하고 있다. 앞으로 뇌 연구의 결과는 전 세계적으로 학계나 교육계뿐만 아니라 일반에게도 널리 소개되어 응용되게 될 것이다.

저자: Masao Ito
자료유형: 학술정보