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[카페B] 1.2kg 뇌 속에선 무슨 일이?…전 세계는 뇌 혁명 중

■ 이성규 / 과학뉴스팀 기자

[앵커]
바이오 분야 핫이슈와 트렌드를 알아보는 '카페 B' 코너입니다.

사이언스 투데이 바이오 길라잡이, 이성규 기자 나왔습니다. 안녕하세요.

이번 시간은 어떤 이야기를 나눠볼까요?

[기자]
오랜만에 영화 클립을 준비했는데요.

뤽 베송 감독의 2014년 작품 '루시'입니다. 영화에서 주인공 루시는 뇌를 100% 활용하면서 놀랄만한 능력을 발휘하는데요.

기억과 사고의 비밀을 담고 있는 '뇌', 우리는 얼마나 알고 있을까요. 혹시 사람 뇌는 어느 정도의 신경세포로 구성됐는지 알고 있나요?

[앵커]
지난 시간에 '셀 아틀라스'를 다루면서, 인간의 세포가 대략 37조 개다, 이런 얘기했었죠.

뇌가 인체 전체에서 차지하는 비중은 작지만, 뇌의 고차원적인 기능에 미뤄 볼 때 5천억 개? 사실 가늠이 잘 안 가요.

[기자]
보통 성인의 뇌가 1.2~1.4kg 정도라고 해요. 몸무게를 70kg이라고 가정하면, 신체에서 뇌가 차지하는 비중이 대략 1.7% 정도인 거죠. 뇌에는 약 천억 개의 신경세포가 있는 것으로 알려졌습니다.

뇌가 고차원적인 기능을 수행하기 위해선 신경세포 자체도 중요하지만, 신경세포끼리 서로 연결된 '신경망'의 역할이 크거든요. 하나의 신경세포가 대략 천 개의 다른 신경세포와 연결돼 있다고 볼 수 있습니다.

뇌 전체의 신경망의 수는 천억 개 곱하기 천이니깐 대략 백조 개라는 계산이 나옵니다.

[앵커]
신경망이라는 것은 쉽게 말하면, 신경세포끼리 서로 정보를 주고받는 일종의 '통로'라고 볼 수 있을 텐데요. 이런 것이 백 조개나 연결됐다니 놀라운데요?

[기자]
보통 뇌를 현대 과학이 풀지 못한 미지의 영역이라고도 부르는데요.

신경세포 자체도 그 숫자가 엄청나지만, 신경망의 수가 상상을 초월하기 때문이죠.

그래서 통상 뇌를 '소우주'라고도 부르는데요.

전문가 인터뷰 들어보겠습니다.

[김경진 / 한국뇌연구원 원장 : 그 신경망 전체를 알고 싶어 하거든요. 인류가 남긴 가장 큰 문제 중 하납니다. 호기심이 제일 많고요. 기초·원천연구 관점에서도 중요하고요. 만약에 신경망을 다 안다면 언젠가는 실험동물을 사용해서 신약개발을 안 해도 될 날이 올지도 몰라요. 시뮬레이션, 모사를 통해 어떻게 뇌가 반응할 것이냐는 모형화도 이뤄질 것이니까요. 전 세계적으로 궁극적으로 인간의 신경망을 이해하자, 초정밀 상태에서 구글 어스처럼 클릭해서 들어가면 자세한 맵을 얻잖아요. 그런 것을 얻고자 하는 것이 전 세계 신경과학의 큰 흐름이자 변화라고 볼 수 있고요.]

[기자]
뇌 안에 있는 신경세포 전체가 서로 어떻게 연결돼있고, 이런 신경망을 통해 기억이나 사고, 지능 등이 어떻게 작용하는지를 알아내겠다, 이런 건데요.

[앵커]
네, 인간 뇌의 신경망을 이해하자, 이게 뇌 과학의 큰 흐름이라는 건데요.

그렇다면 주요 국가의 연구 동향은 어떤가요?

[기자]
이 분야의 선두 주자는 미국을 꼽을 수 있는데요. 미국은 지난 2013년 오바마 대통령이 '브레인 이니셔티브(Brian Initiative)'라는 대규모 뇌 연구 프로젝트를 발표했죠.

이 프로젝트는 인간 뇌의 비밀을 규명할 신경망 지도를 완성하겠다는 것이 목푭니다.

미국 국립보건원(NIH), 과학재단(NSF) 등이 주축이 돼 2014년부터 10년 동안 45억 달러의 예산을 투입하고요.

올해까지는 뇌 연구에 필요한 기술을 개발하고 다음 5년은 이 기술을 통해 뇌 지도를 만드는 데 주력할 계획입니다.

[앵커]
브레인 이니셔티브를 가리켜, 뇌 과학의 문 샷(Moon Shot), 달 정복이라고 할 만큼 대규모 프로젝트인데요. 다른 나라의 경우는 어떤가요?

[기자]
유럽연합 EU도 2013년 휴먼 브레인 프로젝트(Human Brain Project)를 발족했고요. 이 프로젝트는 인간 뇌 신경세포와 신경망을 슈퍼컴퓨터에 그대로 구현하는 '시뮬레이션'을 목표로 하고 있습니다.

2013년부터 10년간 10억 유로가 투입되고요.

현재까지는 시뮬레이션에 필요한 알고리즘을 만드는 데 집중했습니다. 앞으로는 미국과 협업을 통해 슈퍼컴퓨터에 투입할 뇌 신경망 자료를 확보할 계획입니다.

[앵커]
전 세계가 뇌 혁명 중이다라고 말할 수 있는데요. 우리나라에서도 뇌 연구가 활발하게 진행되고 있죠?

[기자]
뇌 과학 분야 대형 프로젝트는 국내의 경우 미국이나 유럽연합 등 선진국에 좀 뒤처졌다고 볼 수 있는데요.

정부는 '코리아 브레인 이니셔티브(Korea Brain Initiative)'라고 해서, 한국판 브레인 이니셔티브를 추진하고 있습니다.

아직 국책 과제로 확정된 것은 아닌데요. 확정될 경우 내년부터 10년간 약 5천억 원을 투입해, 뇌 신경망의 구조와 기능을 규명하겠다는 겁니다.

뇌 전체 신경망을 대상으로 하고 있지는 않고요. 의사 결정과 같은 인간의 고차원적인 뇌 기능과 관련한 뇌 영역을 대상으로 하고 있습니다.

[앵커]
그런가 하면 여러 나라가 참여하는 글로벌 뇌과학 프로젝트가 올해 우리나라에서 열리죠?

[기자]
모두에 설명했듯이, 미국과 유럽연합, 일본 등이 대형 뇌 과학 연구를 진행하고 있잖아요.

그런데 이런 뇌 과학 연구를 좀 더 효율적으로 해보자 이런 겁니다. '인터내셔널 브레인 이니셔티브(International Brain Initiative)'라고 해서 미국과 유럽연합, 일본과 한국, 호주 등이 참여하고요.

지난해 호주에서 이들 국가가 서로 협력하기로 합의했고요.

관련 인터뷰 들어보겠습니다.

[김경진 / 한국뇌연구원 원장 : (미국과 EU) 이외에 일본, 호주 등등 여러 나라가 참여하고 있기에 같은 뇌를 상대로 다양한 나라가 국가연구개발을 하고 있기에 컨소시엄을 만들 필요가 있다, 여러 가지 비슷한 유형의 일들을 중복성을 정리하고요. 새로운 기술을 개발하는 것도 국제적인 연대를 하는 것이 좋고요.]

[기자]
올해 5월 우리나라에서 첫 회의가 열리는 데, 구체적으로 어떤 연구를 어떻게 할 건이지 등을 논의할 예정입니다.

[앵커]
우리나라에서 첫 회의를 한다니 더욱 관심이 가는데요. 연구가 원활히 이뤄졌으면 좋겠네요.

치매와 같은 뇌 질환은 개인뿐만 사회적으로 큰 문제인데요. 이런 대형 뇌 연구가 치매 등 뇌 질환 퇴치를 앞당기는데도 큰 도움이 되겠죠?

[기자]
지난 1990년대 미국에서 뇌를 본격적으로 연구하겠다고 해서 'Decade of Brain' 프로젝트를 추진했어요. 이 프로젝트를 추진할 당시에는 십 년 뒤인 2000년엔 파킨슨병은 정복할 줄 알았어요.

그런데 증상을 완화하는 약물은 있지만, 아직 근본적인 치료제는 없어요.

그래서 신경세포 자체 그리고 신경세포끼리의 연결망을 완전히 이해한다면 파킨슨병이나 치매와 같은 뇌 질환을 치료하는 데 새로운 이정표가 될 것이다, 과학자들은 이렇게 기대하고 있는 겁니다.

[앵커]
네, 이번 시간에는 머릿속 소우주 '뇌'의 비밀을 규명하기 위한 국제 프로젝트에 대해 살펴봤습니다. 미지의 영역인 뇌의 비밀, 가까운 미래엔 풀리길 기대해봅니다.

오늘 말씀 고맙습니다.
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