국내 연구진, 뇌 기능 관련 논문 속속 발표
뇌(腦)는 동물의 중추 신경계를 관장하는 기관이다.
뇌는 감각정보를 통합해 운동반응으로 나타냄으로써 본능적인 생명활동에 있어서 중요한 역할을 한다.
또한 고등 척추동물에게 뇌는 학습의 중추이다.
지금까지 뇌에 대한 많은 연구가 수행돼 왔지만 아직까지 알려지지 않은 영역이 훨씬 더 많을 정도로 미지의 세계로 남아있다.
지난 2주간 국내 연구진이 뇌와 관련한 새로운 사실들을 세계 최초로 규명,관련 논문이 네이처와 미국립과학원회보(PNAS) 등 저명한 국제학술지에 잇달아 게재됐다.
국내 과학자들이 전 세계에서 경쟁적으로 수행되고 있는 뇌연구의 주도권을 쥘 수 있을지 기대된다.
⊙ 뇌의 시각피질이 시공간적 특징도 인식
연세대 심리학과의 김민식，이도준 교수는 인간의 측두엽 아래에 위치한 시각 영역이 색이나 모양 등의 시각적 특징과 함께 이동궤적 같은 시공간적 연속성에 민감하게 반응한다는 사실을 규명했다.
PNAS 최신호에 실린 이 연구 결과는 뇌신경의 기능적 이해와 함께 인공 시각을 개발하는데 기여할 것으로 기대된다.
인간은 시각적 특징과 시공간적 특징을 모두 고려해 사물을 인식하는데 지금까지 많이 연구된 시각과는 달리 물체의 시공간적인 정보가 어떻게 처리되는지는 거의 알려지지 않았었다.
연구팀은 정상인들에게 두 개의 똑같은 얼굴 사진을 시공간적 연속성이 있는 조건과 없는 조건에서 연달아 제시하고 기능성 자기공명영상장치(fMRI)를 사용하여 뇌 활동을 관찰했다.
그 결과 뇌의 아래부분인 '복측 경로'의 시각피질에서 두 개의 똑같은 사진이 시공간적으로 연속성을 갖는 조건에서만 혈류량 감소가 나타났다.
혈류량 감소는 학습됐음을 의미한다.
시각피질이 시각적으로 똑같은 사진이라도 시공간적인 연속성이 없으면 두 사진을 '다른' 것처럼 처리한다는 것이다.
김 교수는 "이 결과는 지금까지 알려져 왔던 것과는 달리 복측 시각피질이 시각적 특징뿐만 아니라 이동궤적 같은 시공간적 특징도 함께 처리하고 있음을 의미한다"고 설명했다.
우리 눈의 망막에 맺히는 물체의 색，크기，모양 등은 물체가 이동하거나 관찰자가 움직일 때마다 시시각각 변하게 된다.
그러나 뇌 시각 메커니즘이 정보처리 초기 단계에서부터 시공간적인 정보를 시각적인 특징들과 함께 처리하기 때문에 인간이 불안정하거나 뒤죽박죽인 세상을 경험하지 않게 된다는 것이다.
⊙ 뇌가 동물의 적정체온을 유지시킨다
김재섭 KAIST 생명과학과 교수 연구팀은 생명활동에 최적인 적정 체온이 뇌에 의해 결정된다는 연구결과를 과학저널 네이처(Nature)에 지난달 30일 발표했다.
김 교수팀은 초파리를 이용해 동물에서 적정 체온의 결정이 뇌에 의해 이루어지며 '사이클릭-에이엠피(cAMP)'라는 물질의 신호체계가 핵심적인 역할을 한다는 사실을 밝혔다.
