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!ㄱ실시간증권디비문자_(텔레DaisoDB 생쥐 대뇌의 시각피질 활동 분석수만 개 뉴런-시냅스 3D 재구성… 시각정보 처리 작용 실시간 확인뇌, 특정 뉴런 억제해 효율 향상… AI 알고리즘 설계에 활용 기대 질환 뇌 구조와의 비교 연구도전자 현미경으로 촬영한 뇌 이미지를 바탕으로 복원한 ‘마르티노티 세포’의 모습. 마르티노티 세포는 뇌의 피질에 존재하는 억제성 신경세포다. Clare Gamlin/Allen Institute 제공포유류의 뇌 속 구조와 기능의 관계를 종합적으로 밝힌 세계 최대 규모의 데이터셋이 공개됐다. 생쥐 대뇌 시각피질 1mm³를 분석해 뇌세포의 연결망과 실시간 활동, 유전자 정보를 함께 결합한 결과다. 그동안 신경과학 분야에서 규명되지 않았던 ‘억제성 뉴런’의 원리를 새롭게 규명했다. 인공지능(AI) 알고리즘 설계는 물론이고 알츠하이머병 등 뇌질환 치료 연구에도 크게 기여할 것으로 기대된다. 미국 과학자 150여 명이 참여한 ‘MicRONS 컨소시엄’은 생쥐의 시각피질 일부를 전자현미경과 AI 분석으로 정밀하게 추적해 뇌의 구조와 기능을 동시에 담은 통합 뇌 지도를 완성했다. 연구 결과는 9일(현지 시간) 국제학술지 ‘네이처’에 게재됐다.● 뇌 1mm³ 영역에 5.4km의 연결망 존재동물의 인지 능력은 AI를 뛰어넘는 정교한 정보 처리 과정을 거친다. 단 몇 차례의 경험만으로 미로 속 보상을 기억하는 생쥐의 능력은 방대한 훈련 데이터를 요구하는 기계학습(머신러닝)이 필요한 AI와는 근본적으로 다르다.뇌의 계산 원리를 이해하기 위해선 뇌를 이루는 세포들의 정교한 구조와 연결 방식을 파악해야 한다. 유전자(DNA) 분자 구조를 밝혀낸 영국의 저명한 분자생물학자 프랜시스 크릭이 “모래알 크기의 뇌 조직에서 완전한 회로도를 구현하는 것은 불가능하다”고 말할 정도로 오랫동안 도전 불가능한 과제로 여겨졌다.이번 프로젝트의 핵심 성과는 단순한 뇌 회로 지도를 넘어 뇌 회로 내부의 구조적 연결과 기능적 반응, 유전자 발현 정보를 하나로 결합했다는 데 있다. 세포 유형 간 연결 양상, 흥분성 뉴런 간 일반적인 결합 규칙, 유전자 발현 패턴에 따라 구분되는 신경 연결 방식 등 다양한 분석이 이뤄졌다.분석 결과 뇌 속 ‘씨앗 하나’ 크기의 공간 속에는 복잡하고 정교한 신경 회로가 빼곡히 얽혀 있는 것으로 나타났다. 연구팀은 생쥐 시각피질 1mm³ 영역을 2만8000장의 얇은 절편으로 나눠 전자현미경으로 촬영