한국뇌연구원, ‘대뇌피질 융합연구단’ 출범…"뇌연구 新 영역 개척"

 

아주경제 신희강 기자 = 정부가 향후 5년간의 뇌기능 연구를 위한 로드맵을 마련한다. '초정밀 뇌지도'를 만들어 뇌질환 정복에 나선다는 구상이다.

미래창조과학부 산하 한국뇌연구원(KBRI)은 7일 초정밀뇌신경망 지도(뇌 커넥톰) 제작, 대뇌피질 융합연구단 출범 등을 핵심 내용으로 한 ‘한국뇌연구원 5개년 계획’을 발표했다.

'뇌신경망 지도(뇌 커넥톰)'는 미국과 유럽연합(EU), 일본 등이 대규모로 투자하고 있는 뇌 연구 프로젝트다. 미국 정부는 지난 2013년 ‘브레인 이니셔티브’를 발표, 10년간 30억달러(약 3조6000억원)를 혁신적 뇌 연구에 투자하기로 했다.

EU도 10년간 10억 유로(약 1조3000억원)의 연구비를 투자해 인간의 뇌와 비슷한 규모와 기능을 갖춘 인공신경망을 개발하는 ‘인간 두뇌 프로젝트’를 시작했으며, 일본 이화학연구소도 연간 30억엔(약 308억원)의 예산으로 2014년부터 ‘혁신 뇌 프로젝트’를 시작했다.

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이에 뇌연구원은 ‘인간의 뇌’로 불리는 대뇌피질의 기능을 파헤치는 '대뇌피질 융합연구단'을 올해 출범시킬 계획이다. 

대뇌피질은 전두엽(운동), 두정엽(감각, 정보통합, 의사결정), 후두엽(시각), 측두엽(청각, 화학)으로 나뉘는데, 대뇌피질 연구단은 이중에서 ‘두정엽의 후두정피질’ 부위를 집중 연구할 예정이다. 후두정피질은 신체에서 들어온 감각정보를 통합하고 판단하는 곳으로 뇌에서도 가장 고차원의 기능을 맡고 있다.

대뇌피질 연구단은 이곳에서 의사를 결정하는 특정 뉴런 및 신경회로의 활성 과정에 대해 밝혀낸다는 목표를 세웠으며, 이를 통해 다른 선진국과 차별화된 연구를 진행할 계획이다. 특히 이 부위에서 뇌신경망 지도와 동물 행동 분석 모델을 결합해 ‘감각정보 통합’이 ‘의사결정’을 이끌어내는 과정을 종합적으로 규명한다는 구상이다.

또한 뇌연구원은 대뇌피질 연구에 필수적인 초정밀(나노스케일) 뇌신경망 지도를 만들기 위해 대규모 전자현미경 분석시스템을 구축할 계획이다. 이를 위해 국내에서 유일하게 1대 확보하고 있는 3차원 전자현미경(연속블록면 주사전자현미경)을 내년(2017년)에 1대 더 추가할 계획을 추진하는 등 고가의 전자현미경을 지속적으로 확보하기로 했다.

뇌연구원은 대뇌피질 및 뇌신경망 연구를 바탕으로 우울증, 중독, 치매 등과 같은 뇌질환에 대한 정밀 조기진단 및 치료, 제어 기술을 개발해 나가기로 했다. 뇌영상을 활용한 뇌질환 진단 기술, 인간과 컴퓨터의 상호작용에 기반한 뇌공학 기술 개발 등도 함께 추진할 방침이다.

뇌연구원은 5개년 계획에 맞춰 국가 뇌연구 융복합 허브 육성, 뇌연구 전략 및 정책 지원 등도 강화하기로 했다. 뇌연구원을 중심으로 국내 주요 대학 및 연구기관, 병원, 산업체 등과 융복합 협력 연구를 확대하는 ‘Hub-Spoke’모델을 확립하고, 포스텍·경북대학교 등 대구-경북 지역 대학과의 협력연구를 확대할 계획이다.

아울러 △고가의 인프라와 연구장비를 함께 활용할 수 있는 뇌이미지센터 △인간 뇌조직을 포함한 뇌유래물을 보관 분양하는 뇌은행 △유전자변형마우스 등을 분양하는 실험동물센터 등의 허브형 연구조직을 지속적으로 발전시키기로 했다. 국가 뇌연구 전략 및 정책지원 기능을 확대하고, 해외 연구기관과의 협력도 강화할 방침이다.

김경진 뇌연구원 원장은 "현재를 ‘뇌 연구의 대항해시대’라고 부를 정도로 선진국들의 선점 경쟁이 치열하다"며 "1000억개의 뇌 신경세포가 만들어낸 극도로 복잡한 신경망 회로 중 일부만이라도 우리가 선택과 집중을 통해 먼저 밝혀낸다면 선진국과 차별화된 새로운 영역을 개척할 수 있을 것"이라고 내다봤다.