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[동문] 이진형 UCLA 교수, 뇌신경 연결망 연구의 新 돌파구 마련

2010-06-08l Hit 12011


이진형 UCLA 교수, 뇌신경 연결망 연구의 新 돌파구 마련
fMRI 관련 연구결과 네이쳐 게재…활성화된 뇌 영역 찾아내
30대 초반 우리나라 여성과학자 세계최고 저널의 제1저자

국가수리과학연구소(소장 김정한)는 이진형 미국 캘리포니아 주립대(이하 UCLA) 교수 연구팀이 광유전학을 이용, 기능성 자기공명영상(이하 fMRI) 장치로 활성화된 뇌의 영역을 찾아낼 수 있음을 실험을 통해 증명했다고 16일 밝혔다.

이진형 교수 연구팀은 첨단 기술로 주목받고 있는 광유전자학을 이용해 뇌의 특정영역이 빛에 반응해 신경세포의 활동을 조절하면서 이를 fMRI로 측정하는 실험을 진행해 왔다.

실험 결과, 특정 영역의 신경세포 활동의 증가가 혈액 속에서 산소를 운반하는 헤모글로빈의 농도 변화로 측정된다는 것을 밝혀내는 데 성공했다. 이러한 실험 경과와 결과에 관한 논문은 네이처에 게재됐다.

또한 연구팀은 특정 영역의 활성화된 신경세포로부터 연결된 신경세포의 활성화를 측정함으로써 ▲기존의 현미경을 이용한 해부학적인 신경세포 연결 연구 ▲확산텐서영상(DTI)을 이용한 구조적 연결 연구 ▲ofMRI(optogenetic fMRI)을 이용한 인과관계 연결구조 연구 등 새로운 연구영역을 개척하는 성과를 거뒀다.

이러한 인과관계 연결구조 연구는 현재 신경과학계의 큰 화두인 뇌신경망 연결지도 연구에서 지속적으로 제기된 인과관계 연결망 연구에 큰 돌파구를 의미하는 연구 결과여서 더욱 큰 의미를 가지고 있다.

네이처 측은 이번 연구 결과에 대해 "fMRI가 오랫동안 많은 과학자들이 열망해온 살아있는 생명체의 뇌 신경세포 활동을 아무런 손상 없이 측정할 수 있다는 것을 증명했으며, 신경망 연결을 연구할 수 있는 무한한 잠재가능성을 가진 새로운 방법을 제시했다"고 평가했다.

이 교수는 지난 3월 수리연이 개최한 국제 학술대회 '휴먼 커넥톰 : MRI와 현미경 관찰에 의한 인간 뇌신경 연결지도'에 참가해, 관련 연구 결과를 발표한 바 있다. 또한 이러한 인연을 계기로 수리연이 수행하고 있는 NAP(국가 아젠다 프로젝트) 기획과제인 '수리적 뇌기능 판독' 연구에 내년부터 초빙연구원으로 참여할 계획이다.

이 교수는 과학고 출신의 30대 초반 젊은 여성과학자로 작년부터 UCLA 전기공학과에서 교수로 재직하고 있으며, 내년부터 수리연을 비롯한 KAIST 김대식 교수 연구팀 등 국내 연구진들과 뇌신경 연결망에 관한 공동연구를 진행해 국내 뇌과학 연구 활성화에도 기여할 것으로 기대되고 있다.
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