본문내용
1. 뇌 과학의 개요
1.1. 뇌 과학의 정의
뇌 과학은 수학이나 물리학, 화학, 생물학 등의 기초과학 분야와 의학과 공학, 인지과학 등을 복합적으로 적용하여 뇌의 신비를 밝히고, 이를 통해 인간이 가지고 있는 물리적·정신적인 기능성을 심층적으로 탐구하는 응용 학문이다. 뇌의 구조나 뇌의 발달, 뇌의 뉴런을 통한 상호작용에 의해 일어나는 화학적, 전기적인 현상, 뇌의 독특한 소산으로서의 행동과 경험 등이 모두 하나로 통합된 학문이 바로 뇌 과학이다. 기존의 분석적인 탐구방식은 많은 비용이 들어가는데도 두뇌의 단편적인 기능밖에 밝힐 수 없었지만, 뇌 과학은 뇌의 작용원리와 의식현상에 대한 연구들을 통해 인간의 정체성을 밝히고, 과학과 의학, 교육, 산업, 문화 전반에 걸쳐서 근본적이고 실제적인 변화를 가져오는 것을 목표로 한다.
1.2. 뇌 과학의 발전
2차 세계대전 이후 전 세계적인 과학기술의 주도권은 유럽에서 미국으로 옮겨졌으며, 뇌과학 분야 또한 마찬가지로 미국이 주도하고 있다. 1969년 설립된 미국 신경과학회는 지난 반세기 동안 꾸준한 성장과 발전을 이루어 왔으며, 매년 가을 연례회의를 열어 신경과학자와 대학원생, 제약회사 연구원, 일반인들을 위한 소통의 장을 마련하여 지구촌 뇌 연구를 촉진시키고 있다.
지난 50년 동안 뇌 과학 연구는 괄목할 만한 성과를 올리며 크게 발전했다. 골지교수가 발견한 염색법을 이용해 신경세포를 염색하고, 카잘 교수는 현미경을 통해 시냅스를 관찰하였으며, 액설로드 박사는 특정한 신경전달물질을 표지하고 추적하여 시냅스에서 유리된다는 것을 관찰할 수 있었다. 1997년 오가와 박사와 탱크 박사는 자기공명영상(functional MRI)을 이용하여 살아있는 사람의 뇌 속 활동들을 관찰하는 기술을 소개하기도 했다.
이처럼 대뇌는 최근까지도 인간의 블랙박스로 여겨지며 신비로운 영역으로 알려져 왔지만, 현대 뇌 과학의 발전으로 점차 도전하고 개척해야 할 분야로 인식되고 있다. 특히 뇌 과학은 다학제적이고 융복합적인 특성을 가지고 있어, 신경해부학, 신경발생학, 신경생리학, 신경분자세포생물학, 신경약리학, 신경유전학 등의 전통적인 학문 영역이 사라지고 시스템 뇌 과학으로 서로 융복합적으로 크게 발전하고 있다.
1.3. 뇌 과학의 미래
뇌 과학은 다양한 과학과 기술, 공학이 종합된 학문으로서 한 가지의 문제를 해결하기 위해 다양한 분야의 연구자들과 긴밀한 협력이 필요하다"" 이는 수학과 물리에 더 많은 관심과 노력을 기울여야 하는 것을 의미한다"" 지금까지 뇌 과학 기술이 관찰하는 시대였다면 앞으로는 해석과 활용의 시대로 변화해 갈 것이며, 신경생물학 중심에서 인지과학과 뇌 공학의 중심으로 변화하게 될 것이다""
학문적인 경계를 넘어서 인지과학과 인지심리학, 행동심리학 등의 제 분야와 융합, 발전하게 될 것이고, 학습과 기억, 의사결정, 감성, 행동, 인지 등에 관한 심도 깊은 연구에 힘입어서 인간의 학습과 교육 프로그램에도 지대한 변화와 영향을 미치게 될 것이다"" 또한 뇌 과학은 보통사람들의 일상생활과 사회활동, 경제행위, 법적, 도덕적인 사회규범 등에 광범위하게 영향을 미치게 되는 뇌 윤리학의 분야에서도 크게 발전할 것으로 예상되고 있다""
이미 법정에서 범죄를 입증하는 증거로 뇌 영상자료가 사용되고 있으며, 몸에 착용할 수 있는 신경디바이스를 통해 재범을 예방하는 방법도 충분히 예상해 볼 수 있는 일이다"" 백화점이나 마트에서 소비자가 상품을 고르면서 느끼게 되는 만족감을 몸에 착용한 초소형 신경디바이스로 인식하고 실시간으로 측정하여 전략적으로 사용할 수도 있을 것이다""
또한 컴퓨터공학과 로봇공학, 수학적 모델링, 재료공학 등의 다학제 간 융복합 연구를 통해 인공 팔다리를 재생하거나 맹인의 시각 이미지를 고효율적으로 개선한 신경디바이스의 상용화를 맞이할 수 있을 것이다"" 영화에서 나올 법한 방법으로 독창적인 생체공학적 미세 칩을 뇌에 이식해 학습과 기억정보를 재활성화 시키거나 외부에서 뇌기능을 조절할 수 있고, 각종 운동을 제어하는 초소형 신경디바이스를 이용해 실용화될 수도 있을 것이다""
최근에 나오는 드라마에서는 장치를 이용해 죽어가는 사람의 기억을 다른 사람에게 업로드시키는 내용이 나오는데, 이것이 현실화되고 실용화 된다고 가정하면 한 개인의 기억을 모두 다른 사람에게 업로드해 모든 기억을 공유할 수 있게 되는 것이고, 로봇에게 사람의 기억을 이식할 경우 인간을 대신하는 더 완벽한 로봇을 만들 수 있게 되는 것이다"" 또는 다른 사람의 꿈속으로 들어가 같은 꿈을 공유하는 사람이나 로봇도 나오게 될 것이며 꿈을 영상으로 저장해 TV를 보듯이 시청하게 될 지도 모른다""
인간의 뇌를 소우주에 비교할 정도로 뇌는 신비롭고, 무한대의 가능성을 가졌다고 하는데, 이는 뇌에 존재하는 1,000조 개의 시냅스가 서로 연결되어서 천문학적인 수...
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