국내 연구진이 암세포의 전이와 확산, 기억이나 통증을 느끼도록 하는 신경세포의 활성화 같이 다양한 세포기능에 관여하는 신호전달 단백질의 변화를 실시간으로 관찰할 수 있는 기술을 개발했다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 허원도(카이스트 생명과학과) 교수와 독일 막스플랑크연구회 산하 미국 플로리다 신경과학연구소 권형배 박사 공동연구팀은 신호전달 ‘스위치‘ 단백질의 활성 여부를 관찰할 수 있는 바이오센서를 개발하고 이를 활용해 살아있는 생쥐의 신경세포 활성화 과정을 관찰한 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 14일자에 발표했다. 세포 내 신호전달 단백질은 스위치가 켜지면 기계가 움직이듯 활성화되거나 비활성화되는 방식으로 세포 기능을 제어한다. 암세포도 세포내 신호전달 단백질에 의해 만들어지고 다른 조직으로 전이되는 것이다. 대표적인 세포 신호전달 단백질인 ‘스몰 지티파제’는 세포 이동과 분열, 사멸, 유전자 발현 등에 관여한다. 연구팀이 개발한 바이오센서는 스몰 지티파제의 모든 변화과정을 실시간으로 볼 수 있 으며 살아있는 생명체의 세포 변화도 수 ㎚(나노미터) 크기 변화까지 정밀하게 관찰할 수 있다는 장점이 있다. 동물의 암세포 전이, 뇌 속 신경세포의 구조변화까지 볼 수 있다는 것이다.실제로 연구팀은 유방암 전이 암세포에 이번에 개발한 바이오센서를 장착시키고 빛으로 세포 움직임을 조절할 수 있는 광유전학 기술로 암세포 이동방향을 조절하자 세포내 스몰 지티파제 단백질의 움직임과 함께 활성화되는 것을 관찰할 수 있었다. 또 공 위를 달리도록 한 생쥐와 마취된 생쥐의 뇌 운동피질 내 신경세포에서의 스몰 지티파제 단백질 활성여부를 관찰하는 것도 성공했다. 허원도 카이스트 교수는 “이번에 개발한 바이오센서는 시냅스처럼 수 마이크로미터 크기의 미세한 구조에서도 목표 단백질을 관찰할 수 있을 정도로 민감도고 높고 운동하는 생쥐의 생리학적 현상에도 지장을 주지 않는 상태에서 실시간으로 뇌를 관찰할 수 있을 정도”라고 설명했다. 허 교수는 “이번 기술은 광유전학 기술과 함께 사용이 가능하기 때문에 다양한 세포신호전달 연구 뿐만 아니라 뇌인지과학 연구에도 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 색상과 형태 정보를 동시에 학습하고 인지할 수 있는 인공지능(AI) 반도체 소자 기술을 개발해 주목받고 있다. 성균관대, 한양대, 미국 스탠포드대, 캘리포니아 샌디에고대(UC샌디에고) 공동연구팀이 사람 뇌의 시냅스 모방 반도체 소자와 광반도체 센서를 결합시켜 한 단계 진화된 시신경 모방 광시냅스 소자를 구현하는데 성공했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. 슈퍼컴퓨터나 인공지능에 장착될 뉴로모픽 칩은 사람의 뇌가 작동하는 방식을 모방해 대량의 정보를 동시에 처리할 수 있어 전력 소비가 적고 스스로 학습해 나갈 수 있는 차세대 정보처리 칩으로 주목받고 있다. 이 때문에 많은 연구자들이 시냅스 모방 반도체 소자 연구를 진행 중이다. 그러나 지금까지 개발된 시냅스 모방 반도체 소자는 기본적인 시냅스 동작 특성만을 갖고 있어 이미지의 형태 정보만을 습득해 인지하는데 그쳤다. 연구팀은 원자 두께만큼 얇은 2차원 나노판상 구조를 갖는 질화붕소와 텅스텐 다이셀레나이드를 수직으로 쌓아올린 구조에 시냅스 모방 반도체 소자와 광반도체 센서를 함께 구현해 냈다. 이렇게 만들어진 시냅스 모방 반도체 소자는 장기 기억 강화 기능에서 우수한 시냅스 특성을 보였으며 인간의 눈 역할을 하는 광반도체 센서에는 특정 색의 레이저를 비췄을 때도 우수한 기능을 보이는 것을 연구진은 확인했다. 즉 색상과 형태 정보를 동시에 학습하고 인지할 수 있는 반도체 소자를 만들어 낸 것이다. 박진홍 성균관대 전자전기컴퓨터공학과 교수는 “빛을 감지하는 반도체 소자 뿐만 아니라 다양한 신호를 감지할 수 있는 반도체 소자를 결합함으로써 사람의 오감과 비슷한 신경계를 모방해 대량의 정보를 효율적으로 처리할 수 있을 것”이라며 “뉴로모픽 칩 기능의 다각화를 통해 인공신경망 기반 차세대 컴퓨팅 시스템 발전에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

임신 중에 아연이 부족하면 태어난 아이에게 자폐증이 생길 가능성이 더 커진다는 연구 결과가 나왔다. 미국과 독일의 공동 연구진은 뇌 신경세포(뉴런)에 있는 아연의 수치가 자폐증 발병에 영향을 주는 환경적 요인 중 하나일 수 있다는 증거를 발견했다고 밝혔다. 자폐증의 원인은 아직 명확하게 밝혀지지 않았지만, 지금까지 나온 대다수의 연구는 유전적 결함과 환경적 요인이 함께 작용한다는 것을 보여준다. 물론 이번 결과의 인과관계를 확인하려면 앞으로 추가 연구가 필요하지만 가능성 있는 메커니즘적 관계를 확인했다고 연구진은 말한다. 이 연구에서 연구진은 뉴런을 연결하는 시냅스 단백질을 만들어내는 유전자인 섕크2와 섕크3을 아연이 연결해주는 사실을 밝혀냈다. 두 유전자는 차례로 시냅스후 뉴런에 있는 AMPA 수용체의 구성과 기능(만성)에 변화를 일으켰다. 실험에서는 시냅스가 발달하는 과정에서 아연과 섕크 유전자에 매개한 AMPA 수용체가 성숙하는 것으로 나타났다. 이 연구에 책임저자로 참여한 스탠퍼드 의학대학원의 샐리 킴 박사는 “자폐증은 초기 발달 동안 시냅스의 형성과 성숙, 그리고 안정화에 관여하는 특정 유전자와 관계가 있다”면서 “이번 결과는 자폐 관련 유전자에 의해 암호화 된 시냅스와의 상호작용을 통해 뉴런 속 아연 수치를 자폐증 발달과 연관짓는다”고 설명했다. 하지만 이 연구는 아직 초기 단계에 있어 임신부가 자폐증 예방을 위해 아연 보충제를 복용해야 한다는 것을 의미하는 것은 아니다. 연구진은 평소 균형잡힌 식사를 하고 있고 의사의 조언이 없다면 하루에 25㎎ 이상의 아연 보충제를 복용해서는 안 된다고 말한다. 공동저자로 참여한 독일 퇴행성신경질환센터의 크레이그 가너 교수는 “현재 임신부나 아기에게 아연 보충제를 투여해 자폐증 관계를 확인한 통제 연구는 없으므로, 이런 관계가 아직 확정된 것은 아니다. 현재로써 우리는 아연 보충에 관한 어떤 결론이나 권고도 내릴 수는 없다”면서 “그런데도 이 결과는 아연 결핍 즉 뉴런 속 아연의 처리가 어떻게 자폐증에 관여할 수 있는지를 이해하는 새로운 메커니즘을 제공한다”고 설명했다. 끝으로 연구에 공동저자로 참여한 스탠퍼드대학의 존 후구너드 교수는 “이번 결과는 초기 발달 중에 아연이 부족하면 시냅스의 성숙과 신경회로의 형성이 손상돼 자폐증이 생길 수 있음을 시사한다”면서 “아연과 섕크 유전자 사이의 상호작용을 이해하면 자폐증을 진단하고 치료하며 예방하는 데 필요한 전략을 세울 수 있다”고 결론지었다. 아연은 새로운 새포와 효소를 만들고 식품 속 탄수화물과 지방, 그리고 단백질을 처리하고 상처 치유를 돕는다. 아연이 풍부한 음식으로는 소고기 등 육류와 굴 등 조개류, 치즈 등 유제품 등이 있다. 하지만 아연은 너무 많이 섭취하면 구리 흡수를 방해해 빈혈이 생기거나 뼈가 약해질 수 있다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘프론티어스 인 몰레큘러 뉴로사이언스’(Frontiers in Molecular Neuroscience) 최신호(9일자)에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

건강 회복을 비롯해 다양한 이유로 다이어트를 시도하는 사람들이 많다. 여러 종류의 다이어트 방법이 있지만 최선의 방법은 운동과 함께 식이조절을 하는 것이다. 그렇지만 여전히 많은 사람들이 시도하는 다이어트는 무작정 굶는 것이다. 굶는 다이어트를 해본 사람들이라면 알겠지만 2~3끼만 건너 뛰더라도 신경이 날카로와지기 십상이다. 실제 다이어트 체험기들에는 굶다가 신경질이 나서 결국 폭식을 했다는 웃지못할 사연들도 상당수 발견된다. 사람 뿐만 아니라 다른 동물들도 공복 상태에 놓이면 신경이 날카로와지고 특정 행동의 빈도가 증가하게 된다. 동물의 섭식상태가 어떻게 행동변화를 일으키는지 정확히 알려지지 않았다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌인지과학전공 김규형 교수팀은 동물이 배가 고프거나 포만감을 느낄 때 보이는 행동변화의 메커니즘을 분자단위에서 분석하는데 성공했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘엠보’에 실렸다. 연구팀은 생물학 분야 실험에서 많이 사용되는 예쁜꼬마선충이라는 동물을 이용했다. 예쁜꼬마선충은 특정 페로몬을 감지할 때 회피행동을 보이기 때문에 연구팀은 이를 이용해 포만, 공복 상태의 행동변화를 관찰했다. 연구팀은 예쁜꼬마선충이 공복상태에서 회피행동이 증가하는 것을 관찰했다. 인슐린수용체가 페로몬을 감지하는 감각신경에서 하부 신경으로 전달되는 신경전달물질량을 조절해 회피행동을 증가시키는 것을 확인했다. 연구팀은 이와 함께 예쁜꼬마선충에서 인슐린과 비슷한 작용을 하는 펩타이드가 페로몬 감지 감각신경의 기능을 제어한다는 사실도 확인했다. 공복 여부에 따라 이 펩타이드가 분비되는 양이 조절되면서 동물의 행동 변화에 영향을 준다는 설명이다. 김규형 교수는 “이번 연구는 동물의 섭식상태와 감각신경 사이 상호작용이 어떤 방식으로 이뤄지는지를 밝혀내고 이것이 동물의 생존능력 증가에 영향을 미칠 수 있음을 보여줬다”며 “인슐린 분비가 감각신경의 시냅스 전달을 조절한다는 이번 연구결과를 응용하면 대사증후군 환자들의 발병 초기에 나타나는 감각기관 이상 증상 원인을 찾고 치료하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인공지능 시대에 인간에게 중요한 것은 창의성이라고들 한다. 왜냐하면 그동안 인간 고유의 활동으로 여겨져 왔던 지적 노동의 대부분을 인공지능이 대신할 것이기 때문이다. 그래서 인공지능이 하지 못하는 창의적인 일을 해야만 그나마 인간의 존엄을 유지할 수 있다는 것이다.그러면서 여러 사람이 꼽는 분야가 바로 예술이다. 하지만 어떤 이는 예술 작품도 인공지능이 창작할 수 있다고 주장하면서 다른 차원의 창의성이 필요하다고 역설한다. 즉 인공지능 시대에 필요한 것은 기존에 없는 새로운 데이터이며 새로운 데이터를 창조하는 능력만이 인간의 존재 역량이 될 수 있다는 것이다. 인공지능은 컴퓨터 기술의 비약적 발전과 뇌과학의 성과가 결합해 만들어졌다. 뇌과학이 인간의 학습은 신경세포들 간의 연결고리, 즉 시냅스에서 이루어진다는 것을 밝혀내자 컴퓨터 기술은 인공신경망이라는 알고리즘을 만들었다. 이 인공신경망을 최대한 복잡하게 만든 다음 거기에 빅데이터를 들이부어 인공신경망 스스로가 학습을 하게 만든 것이다. 이세돌 9단과 세기의 대결(?)을 펼쳤던 알파고는 이것의 결과물이다. 여기까지가 내가 아는 인공지능에 대한 지극히 초보적인 상식이다. 인공지능 시대가 우리에게 어떤 환경을 제공할지 자신 있게 말할 처지는 아니지만, 어쨌든 인공지능 시대에 대한 전문가들의 예측 및 바람을 조금 다른 시선으로 따져 볼 이유는 충분히 있다. 왜냐하면 전문가들이 예상하는 인공지능 시대가 오면 인간이란 무엇인가 하는 존재론적 문제가 심각하게 대두되기 때문이다. 당연히 이것은 구체적인 삶을 위협하면서 등장할 것이다. 윤재철 시인은 ‘창의성’이란 시에서 창의성은 “허리 꺾어지도록 끝없는 반복에서/풀리지 않는 그 고통에서”, “불꽃 튀듯 생겨나는 것”이라고 비유한 적이 있다. 시인에 의하면 창의성이란 반복되는 몸의 활동이 어떤 불가해한 장애 앞에서 섬광처럼 찾아오는 것이다. 인간은 단지 뇌가 아니라 몸 전체를 통한 온갖 감각의 파동으로 이루어진 존재이기에 여기서 시인의 통찰은 자못 깊다. 또 뇌에 저장된 정보로 희화화되고 있는 기억도 데이터가 아니라 현실의 사건을 통해 끊임없이 재해석되는 서사 또는 은유나 이미지에 가깝다. 그러니까 인공지능에게 육체적·지적 노동을 빼앗긴 현실 조건에서 창의성을 요구하는 것은 무지이거나 속임수에 가까운 것이다. 마르크스는 ‘자본론 1권’에서 자본주의 체제에서는 “과학이 독립적인 힘으로 노동 과정에 도입되는 정도에 비례해 노동 과정의 지적 잠재력을 노동자로부터 소외시킨다”고 말한 바 있다. 여기서 ‘지적 잠재력’은 창의성이라 바꿔 읽어도 무방하다. 따라서 인간이 생산해 내는 언어나 또는 시청각적 창작물을 데이터로 환원한 후 다시 빅데이터로 삼으려는 기술공학적 발상은 존재 자체를 비트(bit)로 환원시키려는 퇴폐적인 모험일 뿐이다. 그렇다면 왜 이러한 퇴폐적인 모험은 그치지 않고 시도되는 것일까. 인공지능 시대에는 빅데이터가 무형의 자본이 되기 때문이다. 대부분의 사람은 인공지능 시대를 피할 수 없는 사태처럼 받아들이고 있지만, 이는 우리의 현재가 자본‘주의’ 세상이기 때문에 발생하는 이데올로기 효과 때문이다. 사람들은 대체로 승리의 환호성을 함께 지를 수 있는 다수자가 되고 싶어 하지 변두리의 고독한 소수자가 되고 싶어 하지는 않는 것 같다. 그것은 (어떤 형태로든) 글쓰기에도 드러난다. 가급적 많은 사람에게 회자되는, 즉 지극히 일반화된 논리와 어휘를 무비판적으로 구사하려는 욕망들은 어렵지 않게 느낄 수 있는데, 나는 그것들을 ‘빅데이터가 되고 싶어 하는 글쓰기’라고 부르려 한다. 그런 글들은 사안에 대한 깊은 사유를 생략한 채 ‘좋아요’를 구걸하는 글을 쓴다. 독자에게 아부하는 것이다. 자신이 쓴 글이 빅데이터가 되는 게 시대의 흐름에 동참하는 것 같지만, 그것은 인공지능 시대의 자본이 되려는 욕망에 가깝다. 진정 창의적인 글은 빅데이터 되기를 거부하는 글이다. 이런 글쓰기를 ‘소수자 글쓰기’라고 부른다.

국내 연구진이 사람의 뇌신경세포를 그대로 흉내낸 인공 시냅스 소자를 개발해 화제가 되고 있다. 대구경북과학기술원(DGIST), 서울대, 중앙대, 포스텍 공동연구팀은 전이금속 물질인 ‘탄탈옥사이드’를 이용해 인간의 뇌에서 기억을 담당하는 신경세포인 뉴런과 연결부위인 시냅스의 기능을 그대로 모사한 인공 시냅스 소자를 개발하는데 성공했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘ACS 어플라이드 머티리얼즈&인터페이스’ 최신호에 실렸다. 시냅스는 뇌에 있는 뉴런과 뉴런이 신경 전달물질을 주고 받을 수 있도록 축색돌기와 수상돌기가 만나는 부분으로 수 십 조에서 수 백조개가 있는 것으로 알려져 있다. 뇌에서 정보를 전달하는 이 시스템은 컴퓨터와 비교했을 때 비교적 적은 에너지로도 고도의 병렬 연산을 처리할 수 있어서 컴퓨터 공학자들은 시냅스의 생물학적 기능을 모방한 인공 소자 개발에 관심을 갖고 있다. 연구팀은 탄탈옥사이드를 이중층으로 만들고 표면을 제어해 고성능 인공 시냅스 소자를 만들었다. 이 소자는 전기신호 강도에 따라 탄탈옥사이드층의 저항값이 커지거나 작아지면서 시냅스의 신호전달 시스템을 흉내냈다. 이번에 개발한 소자는 기억을 저장하는 장기기억 강화작용과 기억을 지우는 장기억제작용 같은 기억의 생성, 저장, 삭제 과정인 시냅스 가소성 구현에도 성공했다. 특히 기존 컴퓨터 소자와 달리 낮은 전력으로도 병렬연산이 가능해 상용화될 경우 방대한 양의 빅데이터 처리에도 활용될 수 있을 뿐만 아니라 인공지능 개발 등 차세대 지능형 반도체 소자 기술에도 적용이 가능할 것으로 기대되고 있다. 이명재 DGIST 지능형소자융합연구실장은 “이번 연구결과는 기존 인공 시냅스 소자의 단점을 보완한 동시에 뉴런 기능을 최대한 모방함으로써 인간의 뇌를 모사한 뉴로모픽 시스템 인공지능 개발에 도움을 줄 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

학습과 기억 분야에서 세계적인 연구 성과를 내고 있는 강봉균(왼쪽·57) 서울대 생명과학부 교수와 정보전자소재산업 발전을 이끌고 있는 박진수(오른쪽·66) LG화학 부회장이 올해 최고 과학기술인으로 선정됐다. 과학기술정보통신부와 한국과학기술단체총연합회(과총)는 ‘2018 대한민국 최고과학기술인상’ 수상자로 강 교수와 박 부회장을 선정했다고 25일 밝혔다. 이 상은 한국을 대표할 수 있을 정도로 업적이 뛰어난 과학기술인을 발굴해 연구개발에 전념할 수 있도록 격려하기 위한 목적으로 2003년 제정됐다. 올해 수상자들을 포함해 지금까지 40명이 수상했다. 올해는 21명의 후보가 접수돼 3단계 심사를 거쳐 최종 2명이 선정됐다. 강 교수는 신경세포 간 접점인 시냅스의 전달 효율과 형태로 뇌의 작동 원리를 설명하는 연구를 해 국내 신경과학의 위상을 높이는 것은 물론 전 세계적으로도 해당 연구를 주도하고 있다는 평가를 받고 있다. 또 바다달팽이 실험으로 포유동물의 학습과 기억에 관여하는 분자 메커니즘을 규명해 만성통증과 자폐증의 근본 원인을 밝혀내기도 했다. 박 부회장은 석유화학산업의 핵심인 에틸렌 생산 기술 개발, 고부가 화학제품 생산에 필수적인 메탈로센 촉매 기술 개발, 해수담수화용 고분자 역삼투압 필터 제조 기술 개발, 자동차용 리튬이온 2차 전지와 프리폼 폴리머 전지 개발 등 국내 화학 및 소재 산업이 세계 시장을 선도하는 데 기여했다는 평가를 받고 있다. 시상은 27일 서울 삼성동 코엑스에서 열리는 ‘2018 대한민국과학기술연차대회’ 개회식에서 한다. 수상자들은 각각 대통령상 상장과 상금 3억원을 받는다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

달팽이에 감각 반응 학습시켜 RNA 뽑아 일반 개체에 이식 자극 주자 훈련 때와 같은 반응 “치매로 잃은 기억 회복 희망” 요즘 영화 ‘데드풀’로 상한가를 달리는 라이언 레이놀즈와 ‘원더우먼’ 갈 가도트가 출연한 2016년 영화 ‘크리미널’은 죽은 CIA 요원의 기억을 범죄자에게 이식하면서 벌어지는 사건들을 다룬 첩보 스릴러 작품이다. 고 이예춘과 아들 이덕화씨가 함께 출연한 것으로 유명한 1974년 작 ‘공포의 이중인간’에도 일제시대 일본군이 숨겨 놓은 대량의 다이아몬드를 찾기 위해 일본군 장교의 시체를 살려 내고 그 기억을 빼내 다른 사람에게 이식하려는 내용이 있다. 이들 외에도 ‘토탈리콜’, ‘코드명J’, ‘매트릭스’, ‘인셉션’ 등 수많은 SF 영화와 소설에 단골로 등장하는 소재가 바로 다른 사람의 기억을 이식하거나 삭제하는 기술이다.뇌과학이 발달하면서 가까운 미래에는 사람의 기억을 컴퓨터나 클라우드에 업로드하고 내려받을 수 있는 기술이 등장해 사실상 ‘영생’을 누릴 수 있게 될 것이라는 예측까지 나오고 있다. 그런데 컴퓨터 같은 외부 기기의 도움 없이 주사 방식으로 ‘기억’을 손쉽게 옮길 수 있다는 연구 결과가 나와 주목된다. 이번 연구가 사람에게 적용되는 시점이 된다면 고통스러운 기억으로 인해 발생하는 외상후스트레스장애(PTSD) 같은 뇌신경 질환을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 아름다운 추억을 점점 잃어 가는 치매 환자들에게 기억을 되찾을 수 있게 해줄 수 있을 것으로 기대된다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA)의 통합생물학및생리학과와 의대 뇌연구소 공동연구팀은 한 바다달팽이의 기억을 다른 바다달팽이에게 주사해 옮기는 실험에 성공하고 미국신경과학회가 발행하는 온라인 국제학술지 ‘e뉴로’ 5월 14일자에 발표했다. 이번 연구를 주도한 데이비드 글랜즈먼 교수는 2014년에도 동물실험을 통해 잃어버린 기억을 되살릴 수 있는 방법을 찾아내고 생명과학 분야 학술지 ‘e라이프’에 발표해 주목받은 바 있는 세계적 석학이다. 중추신경계에 뉴런이 약 1000억개가 있는 사람에 견줘 바다달팽이는 중추신경계 뉴런이 2만개에 불과하지만 세포 형태와 분자적 신호전달 체계는 인간과 비슷하다. 연구팀이 실험동물로 결정한 이유다. 연구팀은 바다달팽이 14마리를 7마리씩 두 그룹으로 나눠 한 그룹에는 찬물에 담가 두거나 바늘로 찌르는 등의 방법으로 감각뉴런이 방어 반응을 보이도록 학습시켰다. 그다음 훈련받은 달팽이의 RNA를 뽑아낸 뒤 훈련받지 않은 일반 바다달팽이에게 주사하고 하루 동안 방치했다. 주사 전에는 찬물을 끼얹거나 바늘로 찔러도 아무 반응을 보이지 않던 이 달팽이들은 자극을 주자 훈련받았던 달팽이들과 똑같이 30초간 수축하는 모습을 보였다. 연구에 참여한 알렉시스 베데카라츠 박사는 “이번 연구는 RNA 속에 기억이 저장되고 이를 통해 기억이 다른 개체에 전달될 수 있음을 보여 준 것”이라고 강조했다.RNA는 DNA가 갖고 있는 유전정보에 따라 필요한 단백질을 합성할 때 작용하는 생체 고분자 화합물이다. 또 활동성이 높기 때문에 다른 DNA나 RNA와 쉽게 결합하기 때문에 생체 내에서 다양한 역할을 수행할 수 있다. 이 때문에 RNA의 생체 내 기능에 대해 모두 밝혀지지는 않은 상태다. 그러나 지난달 말 한국 연구진이 “장기기억은 두 신경세포 사이의 시냅스에 저장된다”는 70년 전 캐나다 심리학자 도널드 헵의 주장을 실험적으로 확인하고 논문으로 발표했다. 이 때문에 뇌과학계에서는 기억 저장소가 RNA인지, 시냅스인지에 대해 치열한 공방이 벌어질 것으로 예상된다. 글랜즈먼 교수는 “만약 기억이 시냅스에 저장된다면 우리 실험이 성공했을 리가 없다”고 주장했다. 또 그는 “이번 연구가 일생 동안 축적된 기억을 이식하는 데 곧바로 활용될 수 있을 것이라고는 확신할 수 없지만 기억 저장에 대해 좀더 정확히 알아 갈수록 가능성은 높아진다”며 “그렇게 된다면 가까운 미래에는 RNA를 활용한 주사든 이식이든 다양한 방법을 통해 치매로 사라진 기억들을 깨우고 회복시킬 수 있을 것”이라고 설명했다. 현재 글랜즈먼 교수팀은 다양한 RNA 중에서 기억을 전달하고 저장하는 데 관여하는 RNA들을 찾아내는 연구를 진행하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 지난 70년 동안 학습과 기억을 설명하는 핵심 가설을 세계 최초로 실험적으로 증명해 냈다.강봉균 서울대 생명과학부 교수팀이 시냅스를 종류별로 구분해 내는 기술을 개발하고 이를 활용해 뇌에서 기억이 저장되는 저장소를 찾아내 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 27일자에 발표했다. 1949년 캐나다 신경심리학자 도널드 헵은 학습 내용과 강도에 따라 뇌에 있는 부위별 수상돌기 말단에 있는 시냅스끼리 물질교환 빈도와 세기가 달라지면서 기억으로 자리잡게 된다는 가설을 발표했다. 지난 70년 동안 뇌와 학습의 관계를 가장 잘 설명하는 가설로 받아들여졌지만 실험적으로는 증명되지 못했었다. 뇌에는 셀 수 없이 많은 신경세포가 있고 하나의 신경세포에는 수 천개의 시냅스가 있다고 알려져 있어 시냅스 하나 하나를 구분해 분석하기가 쉽지 않았기 때문이다. 연구팀은 하나의 신경세포에 있는 수 천개의 시냅스를 서로 다른 형광색으로 각각 표지해 종류별로 구분할 수 있는 ‘듀얼-eGRASP’라는 기술을 개발했다. 연구팀은 기억을 담당하는 뇌 부위로 알려진 해마에 주목하고 생쥐에게 공포기억을 학습시킨 뒤 듀얼-eGRASP로 시냅스를 분석했다.그 결과 시냅스의 수상돌기 가시의 밀도와 크기가 증가한 부위를 찾아냈다. 기억저장 시냅스를 찾아낸 것이다. 연구팀은 전기생리학적 실험을 통해 기억저장 시냅스들이 구조적 변화 뿐만 아니라 기능적으로도 다르게 작동한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 이번 연구로 알츠하이머 치매 같은 퇴행성 뇌질환, 불안장애, 강박장애, 약물중독 등도 뇌 신경세포간 네트워크 변화를 관찰할 수 있게 됨에 따라 새로운 개념의 치료방법을 찾아낼 수 있을 것이라고 기대하고 있다. 강봉균 교수는 “이번 연구는 시냅스를 종류별로 구분할 수 있는 새로운 기술을 개발하고 이를 활용해 기억의 저장소를 찾아냄으로써 헵 가설을 실험적으로 증명했다는데 큰 의미가 있다”라고 설명했다. 강 교수는 “시냅스 중에서 학습에 의해 변하는 기억저장 시냅스를 찾아냄으로써 치매나 외상후스트레스장애 같은 기억 관련 질병 치료방법 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아산사회복지재단은 21일 서울 용산구 그랜드하얏트호텔에서 시상식을 열고 김은준 카이스트 생명과학과 석좌교수와 방영주 서울대 의대 종양내과 교수에게 제11회 아산의학상을 수여했다.기초의학부문 수상자인 김 교수와 임상의학부문 수상자인 방 교수는 각각 3억원의 상금을 받았다. 김 교수는 인간 뇌 속의 신경세포를 연결하는 ‘시냅스’의 작동 원리와 뇌질환의 관련성을 연구해 다양한 정신질환 발병 원인을 발견한 공로를 인정받았다. 방 교수는 위암 표적항암제와 면역항암제의 치료 효과를 최초로 입증해 국내 의학 연구 수준을 높인 업적을 높이 평가받았다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

아산사회복지재단은 21일 서울 용산구 한남동 그랜드 하얏트호텔 그랜드볼룸에서 제11회 아산의학상 시상식을 개최한다. 이날 시상식에서 아산재단은 아산의학상 기초의학부문 수상자인 김은준(사진 왼쪽) KAIST 생명과학과 석좌교수와 임상의학부문 수상자인 방영주(오른쪽) 서울대 의대 종양내과 교수에게 각각 3억 원의 상금을 시상한다. 김 교수는 인간 뇌 속의 신경세포를 연결하는 ‘시냅스’의 작동원리와 뇌질환과의 관련성을 연구해 다양한 정신질환의 발병 원인을 발견한 공로를 인정받았다. 방 교수는 위암 표적항암제와 면역항암제의 치료효과를 최초로 입증해 국내 의학연구 수준을 높인 업적을 높이 평가받았다. 젊은의학자부문은 김호민 KAIST 의과학대학원 교수와 김범경 연세대 의대 소화기내과 교수가 선정됐다. 각각 5000만원의 상금을 시상한다. 아산재단은 국내 의과학계 발전을 위해 조성한 아산의학발전기금을 400억원 규모로 확대해 아산의학상 시상 및 수상자의 연구 활동을 지원하고 있다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

시냅스게임즈는 1월 24일 자사의 HTML5 게임 포탈 ‘모바일볼트’를 런칭하고, HTML5 RPG 게임인 ‘우당탕탕 삼국지’를 비롯한 20여 종의 퍼즐 게임을 서비스한다고 밝혔다. HTML5 게임이란 설치나 다운로드가 필요 없이 PC, 스마트폰, 태블릿 등의 웹브라우저에서 바로 실행이 가능한 게임으로 높은 접근성과 편리함을 자랑한다. 시냅스게임즈는 HTML5 게임을 전문으로 서비스하는 모바일 포탈 ‘모바일볼트’를 통해 23종의퍼즐 게임과 1종의 캐쥬얼 RPG 게임을 제공한다. 퍼즐 게임은 아케이드, 퍼즐, 방탈출 등의 다양한 장르로 구성되어 있어 고객들의 입맛에 맞는 이용이 가능하다. HTML5 캐쥬얼 RPG인 ‘우당탕탕 삼국지’는 삼국지를 기반으로 하여 다양한 삼국지의 영웅들을 직접 만나볼 수 있는 게임이다. 겜박스, 모비, 쿠폰일퀘 등의 사전예약 어플을 통한 사전예약 프로모션을 진행한 ‘우당탕탕 삼국지’는 사전 예약자 모두에서 보석 1,000개, 금전 100,000개 등을 포함한 1만원 상당의 혜택을 지급하고, 이후 이벤트를 통해 더욱 다양한 혜택을 지급할 예정이다. 시냅스게임즈 게임사업본부 박건희 사업PM은 “HTML5 게임인 ‘우당탕탕 삼국지’와 다양한 퍼즐게임들을 고객님들께 서비스할 수 있는 ‘모바일볼트’를 런칭하게 됐다. 많은 분들이 플랫폼의 구분없이 어디서나 플레이가 가능한 HTML5 게임들을 통해 더욱 즐거운 게임 경험을 느낄 수 있을 것”이라며 “현재 서비스 중인 게임들 이 외에도 추가로 다양한 퍼즐 게임 및 HTML5로 제작된 MMORPG의 서비스도 준비 중”이라고 밝혔다. 보다 자세한 사항은 모바일볼트와 우당탕탕 삼국지 홈페이지에서 확인 가능하다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

아산사회복지재단은 제11회 아산의학상 수상자로 기초의학 부문에 김은준(왼쪽) 한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 석좌교수, 임상의학 부문에 방영주(오른쪽) 서울대 의대 종양내과 교수를 선정했다고 10일 밝혔다. 김 교수는 인간 뇌 속의 신경세포를 연결하는 ‘시냅스’가 만들어지고 작동하는 원리를 1995년 세계 최초로 규명했다. 이후 주의력결핍과잉행동장애(ADHD)가 뇌의 신경 시냅스 단백질이 부족해 발생한다는 사실과 특정 신경전달 수용체가 과도하게 증가하면 사회성 결여로 연결될 수 있다는 사실을 입증했다. 방 교수는 위암에 대한 새로운 항암치료 연구를 수행해 표적항암제와 면역항암제의 치료 효과를 입증한 공로를 인정받았다. 방 교수가 개발한 위암 수술 후 보조화학요법은 위암 재발률을 44% 줄여 우리나라와 미국 등 여러 나라의 표준치료법으로 자리잡았다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

생물학 김빛내리, 화학 현택환, 수학 오용근 기초과학연구원(IBS) 단장의 연구가 세계적 수준이라는 평가결과가 나왔다.과학기술정보통신부는 지난 7~11월 네달 동안 IBS 성과를 평가해 이 같은 결과가 나왔다고 21일 밝혔다. IBS는 한국 기초과학을 세계적인 수준으로 끌어올리기 위해 2011년 11월 설립한 연구기관이다. 기초과학 분야 성과는 단기간에 검증할 수 없다는 점을 감안해 다른 정부출연연구기관과는 달리 설립 5년 만에 처음으로 평가했다. 평가 대상은 설립 이듬해에 2012년 출범한 인지및 사회성 시냅스 뇌질환, 기하학수리물리, 나노물질 및 화학반응, 면역미생물공생, 나노입자, 복잡계자기조립, RNA, 강상관계물질 연구단 9개다. 평가위원은 수학계 노벨상으로 불리는 필즈상을 수상한 에핌 젤마노프 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD), 허버트 예클레 독일 막스플랑크회 전 부회장 등 해외 석학 37명과 국내 전문가 29명으로 구성돼 연구실을 직접 방문하고 서류 검토를 하는 방식으로 평가를 진행했다. 그 결과 김빛내리 교수가 이끄는 RNA연구단, 현택환 교수가 이끄는 나노입자연구단, 오용근 교수가 이끄는 기하학수리물리연구단 3개가 6개 등급 중 최고 등급인 아웃스탠딩을 받았다. RNA연구단은 해당 분야에서 독일 막스플랑크연구소나 미국 하워드휴즈의학연구소 연구진보다 우수하다는 평가를 받았으며 나노입자연구단은 산화나노입지분야에서는 세계 1~2위권에 속한다는 평가를 받았다. 기하학수리물리연구단은 국내외 신진연구자들을 성공적으로 유치해 높은 점수를 받았다. 다른 6개 연구단도 아웃스탠딩 다음인 엑설런트 등급을 받아 IBS 연구단들이 세계 선두 그룹에 속해 있다는 사실을 확인했다. 평가위원장인 조지 사바스키 캐나다 브리티시컬럼비아대 교수는 “연구 수준이 세계적인 단계에 오른 만큼 앞으로는 연구그룹 간 시너지 창출과 집단연구 활성화에 초점을 맞춰야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

전기·가스로 뇌 자극해 공포감 삭제 ‘제논 가스’로 새로운 기억 만들기도 세계 각국 연구진 연구결과 쏟아내 20년 전 시작된 ‘가상현실 치료법’도현대인은 끔찍한 범죄와 테러, 자연재해 등에 시시각각 노출돼 살아간다. 이 과정에서 원치 않게 겪은 경험과 기억은 뇌에 강제 저장되고, 이러한 나쁜 기억은 인간의 일상을 어지럽히고 망친다. 전쟁을 겪은 군인은 고막을 울리는 큰 소리만 나도 갑작스럽게 주변 사람을 공격하거나 불안에 떨고, 성폭행을 겪은 여성은 사람들로 붐비는 길거리에서 남성과 스치기만 해도 공포와 두려움에 무너져 내린다. 지진과 화산으로 가족의 울타리를 잃은 아이, 교통사고로 신체 일부를 잃은 운전자도 마찬가지다. 어쩌면 지워지는 것이 더 나을지도 모를 그날의 기억에서 좀처럼 벗어나지 못한다. 이러한 기억은 결국 트라우마가 되고 외상후스트레스장애(PTSD)로 발전한다. 우리 뇌에서 나쁜 기억을 저장하고 이것을 트라우마화(化)하는 데 가장 중심적 역할을 하는 부위는 대뇌에 있는 아몬드 모양의 편도체다. 편도체가 손상된 인간과 일부 동물은 감정, 특히 공포를 느끼지 못한다. 예컨대 편도체 또는 편도체의 시냅스(2개의 신경세포가 접합하는 부위)가 망가진 쥐는 고양이가 자신을 잡아먹는 그 순간까지 공포를 느끼기는커녕 장난을 친다. 이러한 발견을 토대로 세계 각국 연구진은 뇌의 특정부위를 전기 또는 레이저, 가스로 자극해 공포심 또는 공포심을 준 나쁜 기억에 대한 공포를 억제하고, 더 나아가 이를 지울 수 있다는 연구 결과들을 쏟아내고 있다. 미국 하버드대 의대 연구진은 2014년 제논 가스에 노출된 쥐들에게서 공포를 느끼던 환경에 대한 반응이 지속적으로 감소하는 현상을 발견했다. 무색·무취의 불연성 기체인 제논 가스는 의료용부터 가구 제작까지 폭넓게 사용되는 가스인데, 이것에 노출되면 공포의 기억과 관련된 특정 단백질 수용체를 차단해 나쁜 기억을 없애준다는 것이다. 트라우마가 된 기억을 떠올리는 순간, 제논 가스가 뇌가 해당 기억을 완전히 차단하고 새로운 기억을 만들도록 유도할 수 있다는 것이 연구진의 설명이다. 이 밖에도 레이저나 전기 자극을 나쁜 기억 지우개로 활용하면 트라우마를 완화시킬 수 있다는 연구결과는 쏟아지고 있지만, 대부분은 쥐 등 동물을 이용한 실험이다. 두개골을 열고 복잡한 회로로 이뤄진 뇌에서 ‘공포기억 저장소’를 찾는 일은 여전히 쉽지 않기 때문이다. 전문가들이 보다 완벽하고 안전한 나쁜 기억 지우개를 찾는 사이, 지금 이 순간에도 셀 수 없을 만큼 많은 사람들이 나쁜 기억과 연관된 트라우마에 시달리고 있다. 트라우마로 인한 PTSD는 시각과 청각, 촉각, 미각 등 다양한 경로로 발현되며 이는 한 사람의 일상을 완전히 무너뜨리기에 충분하다. 영국 브리티시컬럼비아대학 연구진이 지난해 50대 이상 성인 4598명을 대상으로 조사한 결과, 어린 시절 학대나 따돌림 등의 경험으로 트라우마가 생긴 사람일수록 노화 및 수명과 직접적으로 연관이 있는 텔로미어의 길이가 짧다는 것을 확인했다. 즉 다양한 트라우마적 문제들이 몸에 각인처럼 남고, 이것이 텔로미어의 길이를 짧아지게 해 수명을 단축시킨다는 것. 자녀의 죽음이나 목숨을 위협하는 사고 또는 질병, 신체적 공격 등의 외상적 사건을 겪은 여성은 이러한 사건을 겪어보지 않은 여성에 비해 비만이 될 위험이 11% 높다는 미국 캘리포니아대학의 연구결과도 있다. 수명에도 영향을 미칠 수 있다는 나쁜 기억을 지우는 것에 있어서 최근 각광받는 기술이 바로 ‘가상현실 치료’다. 1990년대 중반에 처음 시작된 이 치료법은 과학의 발전으로 더욱 현실감이 높은 가상현실을 만들어냄으로써 전쟁 및 테러 생존자들에게 꾸준히 실시되고 있다. 무엇보다도 중요한 것은 나쁜 기억을 정면으로 직시하고 이를 뛰어넘게 도와주는 주위의 손길이다. 이 과정에서 전문가 처방에 따른 약물의 도움을 받는 것을 부끄럽거나 감춰야 하는 또 다른 비밀이라고 인식하지 않도록 도와야 한다. 망각을 두고 ‘신의 선물’이라 부르기도 한다. 때로는 망각이 기억보다 더 나을 때가 있을지도 모른다. 하지만 시간이 흘렀다고 다 잊혀졌을 거라는 섣부른 판단은 금물이다. 이미 몇 년의 시간이 흐른 세월호 참사나 경주·포항 지진 피해자들에 시간은 단순히 숫자에 불과하다. 기억, 그것도 나쁜 기억의 생명력은 생각보다 질길 수 있다. 망각은 신의 선물일 수 있지만, 그 선물을 언제, 어떻게 받고 쓸지 결정하는 것은 인간 그 자신이다. huimin0217@seoul.co.kr

현대인은 끔직한 범죄와 테러, 자연재해 등에 시시각각 노출돼 살아간다. 이 과정에서 원치 않게 겪은 경험과 기억은 뇌에 강제 저장되고, 이러한 나쁜 기억은 인간의 일상을 어지럽히고 망친다. 전쟁을 겪은 군인은 고막을 울리는 큰 소리만 나도 갑작스럽게 주변 사람을 공격하거나 불안에 떨고, 성폭행을 겪은 여성은 사람들로 붐비는 길거리에서 남성과 스치기만 해도 공포와 두려움에 무너져 내린다. 지진과 화산으로 가족의 울타리를 잃은 아이, 교통사고로 신체 일부를 잃은 운전자도 마찬가지다. 어쩌면 지워지는 것이 더 나을지도 모를 그날의 기억에서 좀처럼 벗어나지 못한다. 이러한 기억은 결국 트라우마, 즉 외상 후 스트레스장애(이하 PTSD)로 발전한다. 우리 뇌에서 나쁜 기억을 저장하고 이것을 트라우마화(化) 하는 데 가장 중심적 역할을 하는 부위는 대뇌에 있는 아몬드 모양의 편도체다. 편도체가 손상된 인간과 일부 동물은 감정, 특히 공포를 느끼지 못한다. 예컨대 편도체 또는 편도체의 시냅스(2개의 신경세포가 접합하는 부위)가 망가진 쥐는 고양이가 자신을 잡아먹는 그 순간까지 공포를 느끼기는커녕 장난을 친다. 이러한 발견을 토대로 세계 각국 연구진은 뇌의 특정부위를 전기 또는 레이저, 가스로 자극해 공포심 또는 공포심을 준 나쁜 기억에 대한 공포를 억제하고, 더 나아가 이를 지울 수 있다는 연구 결과들을 쏟아내고 있다. 미국 하버드대 의대 연구진은 2014년 제논가스에 노출된 쥐들에게서 공포를 느끼던 환경에 대한 반응이 지속적으로 감소하는 현상을 발견했다. 무색·무취의 불연성 기체인 제논가스는 의료용부터 가구 제작까지 폭넓게 사용되는 가스인데, 이것에 노출되면 공포의 기억과 관련된 특정 단백질 수용체를 차단해 나쁜 기억을 없애준다는 것이다. 트라우마가 된 기억을 떠올리는 순간, 제논가스가 뇌가 해당 기억을 완전히 차단하고 새로운 기억을 만들도록 유도할 수 있다는 것이 연구진의 설명이다. 이밖에도 레이저나 전기 자극을 나쁜 기억 지우개로 활용하면 트라우마를 완화시킬 수 있다는 연구결과는 쏟아지고 있지만, 대부분은 쥐 등 동물을 이용한 실험이다. 두개골을 열고 복잡한 회로로 이뤄진 뇌에서 ‘공포기억 저장소’를 찾는 일은 여전히 쉽지 않기 때문이다. 전문가들이 보다 완벽하고 안전한 나쁜 기억 지우개를 찾는 사이, 지금 이 순간에도 셀 수 없을 만큼 많은 사람들이 나쁜 기억과 연관된 트라우마에 시달리고 있다. 트라우마로 인한 PTSD는 시각과 청각, 촉각, 미각 등 다양한 경로로 발현되며 이는 한 사람의 일상을 완전히 무너뜨리기에 충분하다. 영국 브리티시컬럼비아대학 연구진이 지난해 50대 이상 성인 4598명을 대상으로 조사한 결과, 어린 시절 학대나 따돌림 등의 경험으로 트라우마가 생긴 사람일수록 노화 및 수명과 직접적으로 연관이 있는 텔로미어의 길이가 짧다는 것을 확인했다. 즉 다양한 트라우마적 문제들이 몸에 각인처럼 남고, 이것이 텔로미어의 길이를 짧아지게 해 수명을 단축시킨다는 것. 자녀의 죽음이나 목숨을 위협하는 사고 또는 질병, 신체적 공격 등의 외상적 사건을 겪은 여성은 이러한 사건을 겪어보지 않은 여성에 비해 비만이 될 위험이 11% 높다는 미국 캘리포니아대학의 연구결과도 있다. 수명에도 영향을 미칠 수 있다는 나쁜 기억을 지우는 것에 있어서 최근 각광받는 기술이 바로 ‘가상현실 치료’다. 1990년대 중반에 처음 시작된 이 치료법은 과학의 발전으로 더욱 현실감이 높은 가상현실을 만들어냄으로서 전쟁 및 테러 생존자들에게 꾸준히 실시되고 있다. 무엇보다도 중요한 것은 나쁜 기억을 정면으로 직시하고 이를 뛰어넘게 도와주는 주위의 손길이다. 이 과정에서 전문가 처방에 따른 약물의 도움을 받는 것이 부끄럽거나 감춰야 하는 또 다른 비밀이라고 인식하지 않도록 도와야 한다. 망각을 두고 ‘신의 선물’이라 부르기도 한다. 때로는 망각이 기억보다 더 나을 때가 있을지도 모른다. 하지만 시간이 흘렀다고 다 잊혀졌을 거라는 섣부른 판단은 금물이다. 이미 몇 년의 시간이 흐른 세월호 참사나 경주·포항 지진 피해자들에게 시간은 단순히 숫자에 불과하다. 기억, 그것도 나쁜 기억의 생명력은 생각보다 질길 수 있다. 망각은 신의 선물일 수 있지만, 그 선물을 언제, 어떻게 받고 쓸지 결정하는 것은 인간 그 자신이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

프로세서 업계 1위로 군림해온 인텔의 입지는 지난 몇 년간 크게 변했습니다. 여전히 프로세서 업계 1위긴 하지만, 시장이 모바일 중심으로 바뀌고 고성능 ARM 기반 프로세서의 비중이 커지면서 위상이 예전 같지 않은 것입니다. 올해 3분기 인텔의 매출은 161억 달러로 5년 전인 2012년 3분기 135억 달러보다 성장은 했지만, 물가 상승률 등을 감안하면 큰 성장세라고 하긴 어려운 수준입니다. 매출에서 가장 큰 부분을 차지하는 클라이언트 컴퓨팅 부분(PC용 CPU 및 연관 제품) 매출이 88억 6000만 달러로 정체된 것이 가장 큰 이유입니다. 그나마 서버 부분을 포함한 데이터 센터 부분의 성장률은 꾸준해서 매출과 순이익은 점점 증가하는 추세긴 하지만 그 성장 속도는 완만합니다. 그래서 인텔은 인공지능과 사물인터넷에서 새로운 가능성을 탐색하고 있습니다. 솔직히 말하면 인공지능 분야에서 아직 인텔의 입지는 그렇게 크지 않습니다. 최근 인공지능 하드웨어 부분에서 최근 단연 두각을 나타내는 기업은 엔비디아로 이 회사의 그래픽 연산 유닛 혹은 GPU는 딥러닝 연구에서 매우 널리 활용되고 있습니다. 구글 역시 인공지능 관련 소프트웨어는 물론 텐서 프로세싱 유닛(Tensor Processing Unit·TPU) 같은 하드웨어를 공개하면서 앞선 기술력을 자랑하고 있습니다. 이에 질세라 최근 인텔은 매우 과감한 기술 개발과 인수 합병을 통해 새로운 제품군을 공개하고 있습니다. 그것도 하나가 아니라 비슷한 시기에 3개를 동시에 발표했습니다. 첫 번째 타자는 USB 메모리나처럼 생긴 모비디우스(Movidius) 뉴럴 컴퓨트 스틱(Neural Compute Stick)입니다. (사진) 모비디우스는 작년에 인텔에 인수된 신생 기업으로 절전형 인공지능 프로세서에 특화된 기술을 지니고 있습니다. 우리가 사용하는 USB 메모리보다 약간 큰 이 장치를 이용하면 1w의 전력으로 100GFLOPS의 인공지능 관련 연산이 가능합니다. 가격은 79달러. 성능을 생각하면 저렴한 편입니다. 일반 PC의 USB에 끼워서 사용할 수 있는 것은 물론 앞으로 소형 저전력 장치에 강력한 인공지능을 부여할 수 있습니다. 두 번째 타자는 엔비디아의 고성능 GPU와 경쟁할 제품으로 너바나(Nervana)라는 명칭을 가지고 있습니다. 아직 실물이 공개된 것은 아니지만, 공개된 내용을 종합하면 강력한 성능을 지닌 고성능 인공지능 전용 프로세서라고 할 수 있습니다. 너바나의 구체적인 성능에 대해서는 아직 공개되지 않았지만, 12개의 내부 프로세서와 4개의 고속 메모리인 HBM2를 사용한다는 점은 알려졌습니다. 더 흥미로운 사실은 이 제품의 개발에 페이스북이 참여했다는 것입니다. 당연히 구매 가능성 역시 높을 것으로 추정됩니다. 참고로 너바나 역시 사실 작년에 인텔에 인수된 기업입니다. 새로운 프로세서에 대한 투자를 하는 것은 물론 과거와 달리 인공 지능 관련 스타트업을 과감히 인수해서 자신의 제품군에 투입한다는 점은 과거 ‘공룡’으로 불리던 인텔의 행보가 덩치에 비해 매우 빨라졌다는 것을 보여줍니다. 과연 너바나가 엔비디아의 고성능 GPU와 견줄 성능을 지녔는지 결과가 주목됩니다. 세 번째 제품은 아직 그 성능을 짐작하기 어려운 로이히(Loihi) 입니다. 앞서 두 제품을 포함해 현재 인공지능 연구에 널리 사용되는 GPU는 모두 소프트웨어적인 방법으로 뉴런(신경세포)을 구성하는 반면 로이히는 하드웨어적인 뉴런을 가지고 있습니다. 실제 뇌의 작동 방식을 모방한 프로세서이기 때문에 뉴로모픽 컴퓨팅(Neuromorphic computing)이라고 불립니다. 로이히는 13만 개의 뉴런과 1억 3000만 개의 시냅스를 가지고 있습니다. 기존의 인공지능과 작동방식이 달라 과거 인공지능이 취약한 부분에서 더 좋은 성능을 보일 것으로 기대하고 있습니다. 인텔의 공격적인 AI 행보가 얼마나 성공을 거둘지는 아직 예측하기 어렵습니다. 아무리 프로세서 업계 1위지만, 과거에도 스마트폰 시장에서 고배를 마신 경험이 있어 무조건 성공을 장담하기 어렵습니다. 그리고 이미 경쟁자인 엔비디아는 이 부분에서 많은 경험을 축적했습니다. 하지만 적극적인 연구 개발과 인수합병을 통해 무섭게 성장한 인텔의 인공지능 관련 부분 역시 무시하기 어려울 것입니다. 중생대 비조류 공룡(non-avian dinosaur)는 모두 멸종했지만, 새로 진화한 공룡의 후손은 지금도 크게 번성하고 있습니다. 급격히 변하는 IT 세상에서 살아남기 위해서는 공룡으로 비유되는 인텔 역시 변화에 맞는 진화가 필요합니다. 세상이 변하는데 나만 변하지 않는 것은 세상을 거부하는 것이기 때문입니다. 변해야 산다는 것은 단지 구호가 아니라 모든 기업이 직면한 현실입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

단 하루라도 깊은 잠을 못 자면 치매의 일종인 알츠하이머병과 관련한 뇌 속 단백질이 증가한다는 연구 결과가 나왔다. 미국 워싱턴대 세인트루이스캠퍼스의 요-엘 주 박사가 이끄는 국제 연구진이 35~65세 건강한 성인남녀 17명을 대상으로 한 연구를 통해 깊은 잠 이른바 서파수면을 방해하면 알츠하이머 관련 단백질 2종 ‘아밀로이드’와 ‘타우’ 단백질 수치가 증가하는 것을 알아냈다고 뇌 저널(journal Brain) 최신호(10일자)에 발표했다. 즉 숙면은 신체가 이런 단백질을 제거하는 데 도움을 줄 수 있다는 것. 연구진은 이 연구가 수면 부족이 알츠하이머의 직접적인 원인임을 보여준 것은 아니지만, 치매 원인이라는 퍼즐의 한 조각을 맞춘 것으로 보고 있다. 기존 여러 연구에서도 수면 부족은 치매 중에서도 특히 알츠하이머의 조기 발병과 연관성이 깊은 것으로 나타났다. 또한 지난주 신경학 저널(journal Neurology)에 실린 한 연구에서는 알츠하이머 환자의 뇌에 축적되는 단백질인 아밀로이드의 수치가 수면 부족으로 증가하는 것이 확인됐다. 이번 연구는 수면에서 가장 중요한 단계인 서파수면과 알츠하이머 관련 단백질 사이의 관계를 확인했다. 주 박사는 미국 NBC 뉴스와의 인터뷰에서 “우리가 한 일은 실험 참가자들이 정상적인 시간 동안 자도록 했지만 깊은 잠은 못 자도록 방해했다. 이렇게 서파수면만을 방해해도 참가자들의 아밀로이드 수치는 여전히 증가했다”면서 “따라서 이는 깊은 수면은 아밀로이드 수치를 줄이는 데 중요하다는 것을 보여준다”고 말했다. 알츠하이머병은 현재 미국에서만 500만 명 이상이 앓고 있고 앞으로 인구가 늘어날수록 환자 수는 더욱 증가할 것으로 예상된다. 하지만 이 질병을 치료할 방법은 없고 지금까지 나온 약물 역시 그다지 효과가 없다. 도네제필(Donezepil)로도 알려진 아리셉트(Aricept)나 나멘다(Namenda) 등의 치료제는 한동안 알츠하이머의 증상을 완화할 수 있지만, 이 질병의 악화를 늦추지 못하는 것이다. 또한 치매를 예방할 확실한 방법은 확인되지 않았지만, 운동과 건강식, 특정 뇌 훈련, 그리고 혈압 조절 등 여러 가지 방법이 효과적일 수 있다. 물론 아직 충분한 숙면이 알츠하이머 예방에 도움이 된다는 것이 입증된 것은 아니다. 하지만 몇 년 전부터 치매 발병으로 이어진 많은 사람은 수면 부족을 호소해왔다는 점에서 수면과 알츠하이머가 어느 정도 관계하고 있다고 봐도 무방한 것이다. 연구진은 이 연구를 위해 실험실에서 참가자들의 수면을 통제했다. 참가자 절반은 정상적인 수면이 허용됐지만, 나머지는 얕은 수면만 취할 수 있었다. 이에 대해 주 박사는 “얕은 수면을 해야 했던 참가자들이 깊은 수면에 들어서면 삐 소리를 들려줘 이들이 이런 서파수면에서 빠져나올 때까지 그 소리를 점점 키웠다”면서 “그 소리는 매우 심했다”고 회상했다. 또한 이런 소리를 듣는다고 해서 잠에서 완전히 깨는 것이 아니라서 참가자들은 깊은 잠이 중단됐다는 것을 인지하지 못했다. 그 결과, 사람들은 서파수면을 방해받았을 때 아밀로이드 수치가 약 10%까지 증가하는 것으로 나타났다. 또한 연구진은 참가자들이 실험실이 아닌 집에 가서 잠을 잘 때의 상황도 분석했다. 일주일 동안 집에서 수면의 질이 떨어진 참가자들은 알츠하이머 관련 타우 단백질의 수치가 높은 것으로 나타났다. 이에 대해 주 박사는 “타우 수치는 아밀로이드 수치보다 더 늦게 변하므로, 하룻밤의 수면 방해로 타우 수치가 변하지 않았다는 사실에 우리는 놀라지 않았다”면서 “하지만 참가자들이 집에서 여러 번 잠을 못 잤을 때 우리는 타우 수치의 증가를 볼 수 있었다”고 설명했다. 아밀로이드는 뇌에서 자연적으로 생성되며 이는 ‘플라크’로 불리는 덩어리를 형성할 수 있다는 것을 연구자들은 알고 있다. 플라크가 더 많은 사람은 종종 기억과 사고에 문제가 있고 치매가 있지만 항상 그런 것은 아니다. 따라서 아밀로이드와의 연관성은 명확하지 않다고 주 박사는 설명한다. 또한 그녀는 “수면 방해는 뇌 활동을 높여 아밀로이드 생성을 늘릴 수 있다”면서 “아밀로이드는 시냅스(뇌의 신경세포 연결부)가 손상될 때마다 뇌세포에서 나온다”고 말했다. 휴식을 취할 때는 아밀로이드가 나오지 않으므로 깊은 잠을 자는 동안 과도한 아밀로이드 수치를 낮출 수 있다고 주 박사는 추정한다. 주 박사는 “사람들이 기분 좋게 깊은 잠이 들어 일정 시간 정상적인 청소 메커니즘이 작동하면 아밀로이드 수치가 감소한다”면서 “몇 년 동안 그 수치가 높아지면 녹지 않는 플라크 덩어리가 형성될 가능성이 크다”고 설명했다. 실제로 쥐를 대상으로 한 연구에서는 아밀로이드의 플라크가 형성하는데 아밀로이드의 수치가 약 10%만 더 증가해도 충분한 것으로 나타났다. 이제 연구진은 수면 장애의 일반적인 원인인 폐쇄성 수면 무호흡증을 치료하면 사람들의 서파수면을 개선하고 아밀로이드 수치 감소에 영향을 줄 수 있는지 연구할 계획이다. 수면 무호흡증이 있으면 치매 발병 위험이 더 크기 때문이다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

사람의 뇌에는 1000억개의 신경세포가 있다. 신경세포끼리 만나는 작은 부위를 ‘시냅스’라고 부르며 그 수는 100조개에 달한다. 시냅스에는 20~40㎚의 틈이 있는데 이 간극에 화학물질을 분비해 신호를 전달한다. 전체 신경전달물질은 60여종에 이르며 그중 ‘도파민’은 비교적 잘 알려진 물질이라고 할 수 있다. 도파민은 세로토닌, 옥시토신, 엔도르핀과 같이 기분을 좋게 하는 물질로 알려져 있다. 또 동기 유발과 집중력 유지에 중요한 역할을 한다. 도파민이 부족하면 의욕을 상실해 우울증이 생길 수 있다. 운동 조절과 관계된 ‘흑질-선조체 뇌회로’에 도파민이 부족해지면 행동이 느려지고 손발 떨림, 근육강직 등의 징후를 특징으로 하는 파킨슨병이 생길 수 있다. 이런 질환에는 도파민을 증가시키는 약물을 투여해 증상을 완화할 수 있다. ‘중뇌-변연계 뇌회로’ 상에 도파민이 지나치게 증가하면 환청, 망상, 현실감 상실 등과 같은 정신병 증상이 나타난다. 조현병이나 양극성 장애에서 이런 증상이 나타날 수 있다. 이때 도파민 수용체를 차단하는 약물을 투여하면 정신 증상을 비교적 잘 조절할 수 있다. 각종 중독도 도파민과 관련이 있는데 병의 기전은 좀더 복합적이다. 중독을 일으키는 마약, 술, 도박, 인터넷 등은 뇌 속의 도파민 용량을 극도로 높인다는 공통점이 있다. 이런 자극이 만성화하면 뇌 속 보상회로가 도파민 대량 분비에 적응해 도파민에 반응하는 수용체의 양이 점차 감소한다. 삶 속의 평범한 활동으로 유도되는 도파민 양으로는 삶의 동기를 부여하기에 턱없이 부족한 상태에 이르게 되고, 결국 중독 행위를 반복하게 되는 병적 상태에 이르게 된다. 이렇게 변화된 뇌를 정상화하기 위해서는 상당한 시간이 필요하고 정신건강의학과 전문의의 치료가 필수적이다. 최근 에이다 에번로스차일드 미국 미시간대 교수는 생쥐의 도파민 신경세포의 활성을 늘려 주면 잠자리를 준비하는 본능적 행동이 현저히 줄고 수면 시간도 감소하는 것을 확인해 학술지 네이처 뉴로사이언스에 보고했다. 우리가 피곤한 상태에서도 잠들지 않고 공부를 하거나 야근을 하고 놀 수 있는 것은 다 도파민 덕분일지도 모르겠다. 박소영 독일 뤼베크대 교수는 섭취하는 음식이 체내 도파민에 변화를 일으켜 의사결정에 영향을 줄 수 있다는 사실을 미국 국립과학원회보에 보고했다. 각각 탄수화물과 단백질 위주의 아침 식사를 한 사람들을 관찰한 결과 탄수화물 식사군의 혈액에는 세로토닌 생산에 필요한 ‘트립토판’ 수치가 높았고 단백질 식사군은 도파민 생산에 필요한 ‘타이로신’이 많았다. 두 종류의 피험자들은 ‘최후통첩게임’도 했다. 컴퓨터에 나타난 상대방이 10유로의 돈을 8대2 비율로 나눠 갖자고 제안하고 실험 참가자는 제안을 받아들이거나 거절할 수 있다. 단, 승낙하면 제안대로 돈을 갖고 거절하면 컴퓨터와 사람 모두 돈을 갖지 못하도록 했다. 그 결과 단백질 식사군은 부당한 제안도 쉽게 받아들이는 경향을 보였다. 도파민 수치가 높아지면 눈앞의 이익을 더 중요하게 여기는 경향을 보여 준다는 것이다. 도파민의 역할과 기능 이상을 보면 ‘과유불급’이라는 말이 새삼스럽게 느껴진다. 즐거움과 동기를 유발하고 의지를 불태울 수 있도록 하는 도파민도 과할 때는 우리의 마음과 정신을 무너뜨릴 수 있는 위협으로 작용할 수 있다. 어느 한쪽으로 치우치지 않고 중도를 지키는 것이 우리 뇌와 정신 건강을 유지하는 데에도 유익하다는 것을 다시 한 번 생각해 본다.

영화, 만화, 게임의 소재로 영원한 소재의 화수분인 삼국지. 이웃나라인 중국의 이야기임에도, 과거의 전설같은 이야기임에도 여전히 영웅들의 이야기는 현대인의 가슴을 뛰게한다. 삼국지 한 번 읽지않은 사람이라도 심지어 어린아이들조차 소설속 영웅들의 이름을 족보 꿰듯이 줄줄 왼다. 특히 게임분야에서 수많은 영웅들에게 게이머들이 스스가 영웅이 되어 종횡무진 활약하는 요소는 영화를 보는 것과는 다른 짜릿한 만족을 주기에 충분하다. 이런 만족에 판타지적 요소를 더욱 실제갈이 살려 시냅스게임즈는 신작 ‘진삼국온라인’의 정식 서비스를 6월 27일부터 시작한다고 밝혔다. 진짜 영웅들의 이야기를 표방하는 ‘진삼국온라인’은 익숙한 삼국지를 배경으로 한 MMORPG이다. 삼국지의 실제 인물들이 등장하여 친숙함을 주지만, 악마의 아들 여포와 동탁이 세상을 지배하며 고통을 주고 있다는 설정을 추가하여 삼국지의 배경 속에 판타지적 요소를 가미했다. 360도의 제한 없는 시점 전환과 국가 단위의 공성전을 통하여 기존의 다른 게임들에서는 느끼지 못 했던 시원한 시점과 전략적이면서도 치열한 대규모 전투를 체험할 수 있다. 삼국지의 실제 장수를 플레이할 수 있는 변신 시스템을 통하여 관우, 장비, 여포, 하후돈, 태사자 등의 개성 넘치는 캐릭터들을 직접 조작할 수 있고, 초선, 대교, 손상향과 같은 삼국지의 미녀들로도 플레이가 가능하여 보는 즐거움을 준다. 또한 시냅스게임즈는 ‘진삼국온라인’의 오픈을 맞이하여 게임 플레이를 진행한 고객들을 대상으로 총 500만원의 문화 상품권, 캐시비 교통카드 시계 등의 푸짐한 경품 및 금전, 보석상자, 강화석, 무장 조각 상자와 같은 플레이에 도움이 되는 다양한 게임 아이템을 제공한다. 시냅스게임즈 정승운 게임사업이사는 “‘진삼국온라인’은 삼국지의 장수를 직접 플레이해 볼 수있고, 기존의 MMORPG의 요소에 전략이 결합된 새로운 방식의 게임이다. ‘진삼국온라인’ 오픈을 기념하여 고객님들을 위한 다양한 이벤트를 준비하였으며 지속적인 게임 업데이트를 통해 ‘진삼국온라인’ 서비스를 제공할 예정이니 많은 참여를 부탁드린다” 고 전했다. ‘진삼국온라인’은 ‘진삼국온라인 홈페이지’ 와 시냅스게임즈의 게임포털 ‘그린볼트’을 비롯하여 ‘네이버PC게임’, IMI 게임 포탈 ‘게임매니아’, ‘온게이트’, ‘엠게임’, ENP게임즈의 ‘푸푸게임’, 드래곤브라더스의 ‘게임빅’에서도 동시 채널링이 진행된다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr