‘한국계 뇌과학자’ 전세계가 주목

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●32세에 신경 컴퓨터 만들며 입지 굳혀

사람의 뇌를 연구하는 방법은 크게 두 가지로 나뉜다. 생물학적으로 뇌의 기능을 파악하고 각 부분의 역할을 살펴보는 방법이 전통적인 접근이라면 최근 급부상하고 있는 방법은 뇌를 컴퓨터로 보고 이를 본뜬 컴퓨터를 만들어 가는 새로운 분야다. 인간의 유전체 지도를 그리는 유전체학이 DNA 구조를 완벽하게 분석해내 생물학과 의학의 획기적인 발전을 이룬 것처럼 언젠가는 뇌의 모든 연결선을 파악해 인간의 뇌처럼 작동하는 컴퓨터를 만들어 내는 것이 공학자들의 꿈이다. ‘커넥톰’(Connectome)이라고 불리는 뇌신경 연결지도를 그리는 이 분야의 선두주자는 미 메사추세츠공대(MIT) 뇌 및 인지과학과의 한국계 세바스천 승(승현준) 교수다. 올해 44세에 불과한 승 교수는 12년 전 신경컴퓨터를 만들어 세계적인 주목을 받았고 2008년에는 호암상을 수상하기도 했다.

가디언, 파이낸셜타임스 등 전 세계 유력 언론들이 승 교수가 펴낸 첫 번째 저서 ‘커넥톰: 뇌의 연결은 어떻게 우리 자신을 만드는가’를 최근 잇따라 소개하며 그가 뇌 연구에 얼마나 획기적인 아이디어를 도입했는지 알리고 있다. 가디언은 10일(현지시간) “하버드에서 물리학을 배우고 현재 MIT 교수인 세바스천 승은 신경과학계의 떠오르는 별이자 정점”이라며 “그의 저서는 우리의 개성이 어떤 커넥톰에서 비롯됐는지와 우리의 복잡한 뉴런 지도를 다루고 있다.”고 평가했다.

커넥톰은 비행기 노선에 비유할 수 있다. 비행기 기내 잡지의 뒤쪽에 자리잡고 있는 전 세계 운항노선도처럼 우리의 정신을 그리고자 하는 것이다. 각 도시는 뉴런으로, 각각의 노선은 뉴런 사이의 연결로 대체된다. 현재 승 교수가 그려낸 지도는 1000억개의 도시에 이르고, 각 도시의 비행기 노선은 각각 1만건을 넘을 정도로 거대하다. 승 교수는 “만약 뇌를 아주 얇게 잘라 살펴본다면 뉴런들은 굉장히 많은 조각들을 거쳐 간다는 사실을 알 수 있다.”면서 “내 연구의 장기적인 목표는 각각의 뉴런들의 연결을 자동적으로 살펴볼 수 있도록 하는 것”이라고 밝혔다. 그렇다면 승 교수는 왜 커넥톰을 그리고 있는 것일까. 그는 “내가 누구인지, 내 정체성은 무엇이고 어떤 토대 위에 서 있는가라는 질문에 답하기 위한 것”이라며 “기억이 만약 커넥톰 안에 암호화된 상태로 들어있다면 개개인의 개성 역시 커넥톰에 있을 것”이라며 “이 때문에 나는 커넥톰이 당신 자신이라고 말할 수 있다.”고 강조했다.

●“커넥톰은 내가 누구인지 답하기 위한 작업”

승 교수는 현재 커넥톰 작업을 더욱 빠르게 진행할 수 있는 방법을 찾기 위해 골몰하고 있다. 좁쌀 하나에 불과한 뇌 조각을 수작업으로 분석한다면 분석해야 할 대상은 10만개의 뉴런과 10억개의 연결에 이른다. 단순하게 계산해도 10만년 이상이 소요된다. 승 교수는 “현재 이 작업에 인공지능을 도입하고 있지만 인공지능은 완벽하지 않다.”면서 “현재 일반 대중들이 이 프로젝트에 참여할 수 있도록 자원봉사자를 찾고 있으며 이 방안이 연구시간을 단축시키는 데 크게 기여할 것으로 생각한다.”고 밝혔다.

박건형기자