김진우 학생 "포유류 눈 뜨기 전부터 시각 기능 형성"
"데이터 학습 필요없는 인공신경망 연구 기여 기대"
한국과학기술원(KAIST) 학부생이 수행한 포유류의 시각에 관한 연구결과가 기존 뇌신경과학계의 오류를 밝혀내고 국제 학술지 표지논문으로 선정됐다.
KAIST는 바이오및뇌공학과 4학년에 재학 중인 김진우(22) 학생이 송민 박사과정 학생과 함께 백세범 교수의 지도하에 수행한 학부생 개별연구 프로젝트를 통해 두뇌의 시각 피질에서 관측되는 ‘장거리 수평 연결’이 두뇌 발생 초기에 형성되는 원리를 규명했다고 21일 밝혔다.
연구성과는 이날 뇌신경과학 분야 학술지 ‘저널 오브 뉴로사이언스(Journal of Neuroscience)’ 8월호 표지논문으로 선정됐다.
장거리 수평 연결은 뇌의 시각 피질 세포들 중 서로 기능이 관련된 것들끼리 강하게 연결되는 것으로, 빛을 받아들여 시각 정보로 처리하기 위한 시각 기능 회로 형성에 중요한 역할을 한다. 기존 학계에서는 어린 포유류가 눈을 뜨고 시각 정보를 받음으로써 이같은 시각 기능 회로가 형성될 수 있다고 봤다.
하지만 연구팀은 어린 포유류가 눈을 뜨기 전, 시각적인 학습이 전혀 이뤄지지 않은 상태에서도 시각 기능 회로가 형성됨을 밝혀냈다. 포유류가 발달하는 과정에서 망막의 신경 세포들이 연속적으로 만들어지는 ‘망막 파동’ 현상이 일어나는데, 이 현상이 시각 기능 회로를 만드는 데 결정적인 영향을 끼친다는 것이다.
백 교수는 "새로운 뇌 구조 발생 모델을 제시한 연구라는 점에서 의미가 크다"고 말했다. 김진우 학생은 "향후 데이터 학습에 의존하지 않는 새로운 형태의 인공신경망 연구에도 큰 도움이 될 것"이라고 기대했다.