▲ 강지윤 박사 초 고령 화 시대 를 맞 아 각광 받 고 있 는 의생 명과학 의 다양 한 학문 분야 가운데 뇌 과학 은 미지 의 영역 이 가장 많 은 분야 이 다 . 뇌 를 구성 하 고 있 는 수많 은 신경 세포 들 이 반복 적 이 고 , 복잡 하 게 얽혀서 네트워크 를 구성 하 고 있 어 그 기능 을 이해 하 는 것 이 쉽 지 않 기 때문 이 다 . 구조 를 잘 알 고 있 는 공학 적 전기 회로 네트워크 도 복잡 할 경우 에 는 그것 을 파악 하 는 데 어려움 을 겪 을 수 밖에 없 는데 , 아무리 초 고해상도 의 현미경 으로 관찰 하 더라도 실타래 처럼 얽혀 있 는 복잡 한 신경 세포 간 의 네트워크 를 알아내 고 , 나아가 그 들 상호 간 에 주고받 는 신호 들 과 이 로 인해 작동 하 는 뇌 기능 을 예측 하 는 것 은 불 가능 에 가까운 일 이 다 . 그럼에도 불구 하 고 과학자 들 은 과거 에 는 존재 하 지 않 던 새로운 도구 를 발명 함 으로써 최후 의 과학 적 난제 인 뇌 의 신비 를 하나 씩 풀 어 나가 고 있 다 . 근대 뇌 과학 의 선구자 로서 1906 년 에 노벨 생리 의 학상 을 수상 한 라몬 이 카 할 ( Ramon y Cajal ) 은 은염 색법 을 이용 해 뇌 가 독립 된 신경 세포 들 로 이뤄져 있 음 을 밝혀 냈으며 , 신경 세포 를 정교 한 스케치 로 남기 기 도 했 다 . 그런데 , 카 할 의 업적 은 노벨상 을 공동 수상 한 카밀로 골지 ( Camillo Golgi ) 의 염색법 과 근대 의 정밀 한 현미경 의 발명 이 없 었 다면 불 가능 했 을 것 이 다 . 이후 전자 현미경 의 등장 으로 신경 과학자 들 은 고해상도 로 세포 를 관찰 할 수 있 게 되 었 고 , 이 를 통해 신경 세포 들 을 연결 해 주 는 물질 이 시냅스 에서 만들 어 지 는 나노미터 크기 의 소포체 라는 사실 을 증명 할 수 있 었 다 . 또한 전자 공학 과 컴퓨터 의 발달 로 뇌 가 발생 시키 는 미약 한 뇌파 를 인체 외부 에서 측정 하 고 정밀 하 게 분석 할 수 있 게 되 었 다 . 최근 에 는 뇌 조직 을 투명 화 하 는 기술 이 개발 되 어 뇌 의 3 차원 적 인 연결 구조 를 환상 적 인 컴퓨터 그래픽 으로 관찰 할 수 있 어 뇌 의 비밀 에 한 걸음 더 다가갈 수 있 는 길 이 열렸 다 . 뇌 과학 분야 에서 는 다른 어떤 분야 보다 더 활발 한 학문 간 융합 이 일어나 고 있 다 . 매년 미국 에서 열리 는 신경 과학 분야 의 최대 학회 인 SFN ( Society for Neuroscience ) 에서 는 신경 생물학자 뿐 만 이 아니 라 물리학 , 수학 , 컴퓨터 공학 , 심리학 , 전자 공학 등 다양 한 배경 을 가진 수 만 명 의 과학자 들 이 모여 ‘ 뇌 ’ 라는 하나 의 주제 를 놓 고 열띤 논의 를 벌인다 . 이러 한 논의 를 통해 새로운 과학 적 발견 을 위한 도구 가 개발 되 고 , 그 도구 를 활용 한 연구 를 통해서 획기 적 인 연구 성과 가 나오 는 것 이 최근 뇌 과학 분야 의 추세 라고 할 수 있 다 . 미국 오바마 정부 가 2014 년 에 출범 시킨 국가 차원 의 대형 뇌 연구 프로그램 인 BRAIN ( Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies ) Initiative 의 주요 목표 가운데 하나 가 혁신 적 인 신경 기술 을 개발 하 는 것 이 고 , 신경 세포 를 모니터링 하 는 기술 과 축적 된 데이터 를 효과 적 으로 분석 하 는 기술 개발 이 주요 과제 로 포함 되 어 있 는 것 또한 신경 과학 분야 의 발전 에 있 어 새로운 과학 적 분석 도구 의 개발 이 필수 불가결 한 조건 임 을 보여 주 고 있 다 . 국내 에서 도 2016 년 수립 된 뇌 연구 발전 전략 을 바탕 으로 대 규모 연구 투자 계획 이 수립 되 는 등 뇌 연구 분야 가 최근 많 은 관심 과 지원 을 받 고 있 다 . 물론 미국 , 일본 , 유럽 과 같 은 선진국 에 비하 면 연구비 규모 나 인프라 가 턱없이 부족 하 지만 우리 나라 의 뇌 연구 역량 을 한 단계 도약 시키 는 계기 가 마련 되 었 다는 점 에서 그 의의 를 찾 을 수 있 다 . 특히 , 뇌 공학 분야 를 주요 연구 분야 중 하나 로 인정 한 것 은 뇌 연구 에 있 어서 뇌 공학 의 중요 성 을 인식 하 고 있 다는 점 에서 고무 적 이 다 . 이 처럼 최근 높 아 진 뇌 공학 의 중요 성 에 대한 인식 이나 관심 에 도 불구 하 고 국내 뇌 공학 연구 가 크 게 활성 화 되 고 있 지 못한 것 이 현실 인데 , 이것 은 국내 공학 분야 의 연구비 지원 이 기초 연구 보다 는 응용 연구 에 치중 되 어 있 어 기초 연구 인 뇌 공학자 들 이 연구비 를 확보 하 기 가 어렵 기 때문 이 다 . 이러 한 현실 속 에서 국내 뇌 공학자 들 은 선도 형 연구 보다 는 추격 형 연구 에 비중 을 두 고 연구 할 수 밖에 없 고 , 그 결과 우리 뇌 연구 가 세계 적 인 연구 그룹 들 을 뛰어넘 을 수 있 는 획기 적 인 연구 성과 를 낼 수 있 도록 하 는 ‘ 도구 ’ 를 제공 하 지 못하 고 있 는 것 이 다 . 알파 고 이후 불어온 인공지능 열풍 으로 뇌 연구 에 대한 관심 이 높 아 지 면서 뇌 공학 에 대한 관심 도 그 어느 때 보다 뜨겁 다 . 인공지능 이 기존 뇌 공학 의 범주 에서 는 생소 한 분야 이 기 때문 에 이 같 은 관심 에 다소 냉소 적 인 학자 들 도 있 지만 , 대중 들 의 관심 이 새로운 바람 을 일으키 고 있 다는 사실 은 부인 하 기 어렵 다 . 이런 때 에 해외 의 주류 연구 만 쫓 지 않 고 새로운 생각 과 관점 으로 새로운 문제 에 도전 한다면 대한민국 뇌 공학 만 의 독특 한 색깔 을 낼 수 있 지 않 을까 하 는 생각 을 해본다 . 지금 은 더 이상 추격자 가 아닌 뇌 공학 의 새로운 영역 을 개척 해 나갈 ‘ 퍼스트 펭귄 ’ 이 필요 한 시점 이 기 때문 이 다 . 강지윤 KIST 뇌 과학 연구소 책임 연구원 ▶ 세상 의 모든 재미 [ 티 잼 ] ▶ 카드 뉴스 ▶ 오늘 의 운세 <ⓒ 세계 를 보 는 창 경제 를 보 는 눈 , 아시아 경제 무 단전 재 배포 금지 >