뇌와 정보체 #16 광유전자학

이전글에서 뇌의 신호로 영상을 복원하는 기술에 대해서 알아봤습니다.

이전글 - 뇌와 정보체 #15 영상 복원

쓰다보니 '전뇌화'까지 갔었네요. 뇌의 모든 정보가 디지털화 되어 데이터가 다운로드, 업로드 되면 여러모로 편할 거 같습니다.

그런데, 그렇다면 인간이 기계와 다른 점이 뭐가 남게 될까요?

항상 이런류의 글을 쓰다보면 이런 생각이 듭니다.

---

이번글에서는 단순히 뇌의 기능을 활용하는 측면을 넘어서 '초인'도 될 수 기술?에 대해 알아보겠습니다.

바로 광유전학(Optogentics)입니다.

간단히 말하면 뇌의 신경세포 하나 하나를 외부에서 빛을 쏴서 활성화시킬 수 있는 기술입니다.

신경세포를 활성화하고 비활성화한다는 것은 특정 기능을 켰다 껐다 할 수 있는 기술을 의미합니다.

마치 유전학에서 특정 유전자를 발현시키거나 잠들게 하는 것과 비슷합니다.

‘신의 리모컨’ 광유전학, 뇌의 판도라 상자를 열까

http://scienceon.hani.co.kr/122269
(상세한 기술 원리를 알고 싶은 분들은 위 기사 내용을 읽어보세요.)

뇌와 정보체 시리즈를 통해서 뇌는 전기회로이고, 뇌에 전기 자극을 주면 특정 기능을 할 수 있다는 것을 알았습니다.

뇌에 전기 자극을 주면 뇌의 특성상 자극은 주변으로 퍼지게 마련입니다.

따라서, 원치 않는 반응도 함께 일어날 수 있게 됩니다.

그러나 광유전학 기술을 이용하면 특정 신경세포만 자극을 주고 안주고 할 수 있습니다.

마치 핀포인트 조명과 같이 특정 신경세포에 빛을 쏴서 활성화 시킬 수 있습니다.

빛을 쏘아서 신경세포를 활성화 시킬 수 있습니다!

빛을 쏜다고 신경세포가 그냥 활성화 되면 이상하겠죠?

광유전학의 원리는 빛에 반응하는 녹조류를 신경세포에 이식하는 작업이 필요합니다.

이 녹조류는 빛을 받으면 전기를 발생시키는 특징을 가진 '채널로돕신'이라는 분자를 가지고 있습니다.

이 분자를 신경세포에 이식시키고, 빛을 쏴주면 이 분자에서 전기가 발생하게 되고, 신경세포에 전기 자극을 준 것처럼 활성화가 되는 것입니다.

이 방법은 특정 신경세포에만 반응하기 때문에 매우 정교하게 뇌를 제어할 수 있습니다.

상세한 방법은 아래 그림을 참고하세요(그림을 확대하시면 내용을 보실 수 있습니다.)

출처

광유전학은 뇌를 외부에서 맘대로 조종, 조작할 수 있다는 말이 됩니다.
(신경세포에 빛이 닿아야만 합니다.)

섬뜩하지 않나요?

물론, 광유전학만으로는 뇌를 완벽하게 조종할 수 없습니다.

각각의 신경세포가 무슨 일을 담당하는지, 주변 신경세포와 어떤 연관 관계를 갖는지가 분명히 밝혀 져야 겠지요.

이 또한 많은 연구 자금을 투입하여 규명하려고 하고 있습니다.

인간 뇌의 전체 신경회로를 밝히는 포부를 품은 ‘브레인 이니셔티브(Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies, BRAIN)’ 발족

출처

광유전자학을 이끌고 있는 '에드 보이든'의 TED 영상도 한 번 보세요.

(요즘 구글 음성인식의 성능이 매우 훌륭하다는 느낌입니다.)

광유전자학과 신경회로 지도 작성으로 뇌를 제어할 수 있게 됩니다.

뇌는 알면 알수록 매우 신기합니다.

한편으론, 뇌를 알면 알수록 전기회로와 다르지 않다는 느낌을 지울수 없습니다.

"뇌와 정보체" 시리즈의 전반부는 뇌의 기능과 뇌와 관련된 기술에 대해서 알아봤습니다.

후반부에서는 "정보체"에 대해서 알아보려고 합니다.

이제부터는 주류과학이 아닌 부분으로 들어갑니다.

과연 우리의 의식이 존재하는 곳이 뇌인지, 우리가 생각하고 상상하는 정보가 뇌에서 나오는 것인지 최대한 과학적 근거를 가지고 살펴보려고 합니다.

정보는 어디서 나오는가?

오늘의 실습: 뇌관련 기술 발달로 뇌를 외부에서 제어할 수 있게 되면, 과연 '나'라는 의식은 어디에 있는 거라고 할 수 있을까요?빛이 아니라 어떤 미지의 신호를 받아서 뇌가 동작될 수도 있을까요?