주간뇌연구동향 2018-09-17 한국뇌연구원 뇌연구정책센터
내 용 2018 년 9 월 17 일 국내외뇌연구학술동향 1. 뚱뚱하면뇌인지능력약화, 치매위험 2. Retinal Ganglion Cells 의 Gap Junction 이빛을받아들이기위한차등적조절을함 3. 게놈편집 3 개유전자동시조작성공 4. ' 성상세포하위유형 ', 뇌염증조기발병에중요 과학기술정책및산업동향 1. 수면재학습부터공각기동대 ' 전뇌화 ' 까지 뇌과학의향연 ' 브레인쇼 ' 2. "AI 인재육성 " 교육부 -IBM, 5 년제 'P- 테크 ' 내년설립 3. 과기부, PBS 출연연자율에맡겨맞춤형으로개편 한국뇌연구원 뇌연구정책센터
01. 국내외뇌연구학술동향 출처 : 파이낸셜뉴스 1. 뚱뚱하면뇌인지능력약화, 치매위험 * 원문보기 : http://www.fnnews.com/news/201809141345081958 * 논문보기 : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30201764 지난수십년간비만인구가세계적으로증가추세에있는가운데 WHO에의하면 2017년기준으로전세계비만인구가 6억명에달하는것으로나타나고있다. 일반적으로비만이뇌졸중이나 2형당뇨병, 심장병, 암등의질병과관련이있는것으로알려졌지만, 신체건강뿐만아니라뇌의인지능력에도악영향을준다 ' 는연구결과가최근발표됐다. 프린스턴대학교신경과학과의엘리자베스골드교수연구팀은표준체형의실험쥐그룹과고지방음식을제공해보통보다 40% 이상체중이많은비만실험쥐그룹을비교분석한실험을시행했다. 두그룹의실험쥐에게미로를탈출하게하고그성공률을측정했다. 그결과, 표준그룹보다비만그룹의실험쥐가미로에서 탈출하는비율이낮은것으로드러났다. 연구팀은 " 비만그룹의쥐들이미로속에있는물체의위치를기억하는능력이낮아 미로에서탈출하기가어려워진것 " 이라고추정했다. 여기에연구팀이실험쥐의뇌를조사한결과비만쥐에서는신경세포의수상돌기에서나오는 ' 돌기척추 ' 이라는부위가 Obesity is associated with decreased dendritic spine density, 감소한것을알수있었다. 돌기척추는뇌의흥분성시냅스전달에관련된중요한부위다. 연구팀은이를통해, 비만이알츠하이머병의원인이될수있음을발견했다. 현재연구팀은비만과알츠하이머병의상관관계를밝히는데주력하고있다. 해당관련성을파악하면알츠하이머를예방하는방법도파악할수있게된다. 연구결과는저널오브뉴로사이언스학술지에게재됐다.
01. 국내외뇌연구학술동향 출처 : Neuron 2. Retinal Ganglion Cells 의 Gap Junction 이빛을받아들이기위한차등적조절을함 * 원문보기 : https://www.cell.com/neuron/fulltext/s0896-6273(18)30724-4 The ganglion cell layer of the retina is labelled with red to show the presence of a cell sensitive to motion in the upward direction. In low light, these cells pick up the faintest signals of any kind of motion. Credit: Duke, Univ. of Victoria 별빛과달빛아래에서볼때, 망막은야간시력을만들기위해빛감지세포 (Retinal Ganglion Cells) 의소프트웨어와하드웨어를변경한다. 듀크대학의 (Duke) 의과학자들이망막이낮은빛에대해망막의세포들이어떻게재프로그램하는지를확인하였다. 방향선택성신경절세포 (Direction-selective ganglion cells, DSGC) 는망막의신호를여러뇌영역으로전달하여운동의존재및방향을나타낸다. 광도에따른응답으로믿을수있는신호를전달하는것이중요하다. 연구팀은 DSGC가광도의변화에어떻게적응하는결정을하는지를연구하였다. 대규모의신경활동측정을사용하여 DSGC가빛의양에따른인코딩전환을하고있음을확인하였다. 간극접합부 (Gap junction) 의조건부 knockout 에서우수한 ON-OFF DSGC 사이의차별화된연결성을보였으며이는 connexin36 을매개한효과적인 GABA 성억제에의하여나타남을증명하였다. 이결과는조명에대한망막의적응이모션인코딩에미치는영향에 대한조절인자임을시사한다. Functional Classification of DSGCs from Multielectrode Array Recordings - Neuron
01. 국내외뇌연구학술동향 출처 : 의학신문 3. 게놈편집 3 개유전자동시조작성공 * 원문보기 : http://www.bosa.co.kr/news/articleview.html?idxno=2090228 * 논문보기 : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30115916 생물의유전자를조작하는게놈편집기술을개량해동시에 3개의유전자를조작하는데성공했다. 일본히로시마대대학원게놈생물학야마모토스구루교수를비롯한연구팀은유전자조작의효율을높이는데에도성공하고, 영국과학저널 ' 네이처커뮤니케이션즈 ' 에연구논문을발표했다. 암등질환은여러유전자가변이해발병하는경우가있으며쥐등을이용해여러유전자를동시에조작할수있다면질환세포를효율적으로재현할수있다. 신기술은질환의메커니즘규명과신약개발에도움을줄가능성이있어주목된다. 게놈편집은인공효소로세포내유전자에서목적한장소를절단하고유전자가자연적으로복구되는과정에서새로운유전자나유전자일부가편집되도록한다. 단기존기술로는여러유전자를동시에조작하기어려웠다. 연구팀은복구도중에또다른유전자가편집되기쉽도록인공효소를개량했다. 사람의신장이나햄스터난소등세포를이용해실험한결과, 인공효소로절단된장소에유전자등이쉽게편집되고동시에 3곳의유전자배열을조작할수있었다. 연구팀은 " 여러유전자배열의게놈편집에는시간과수고가든다. 이를효율화함에따라많은실험에도움이될수있을것 " 이라고강조했다. Enhancement of knock-in efficiency with the LoAD system
01. 국내외뇌연구학술동향 출처 : 메디소비자뉴스 4. ' 성상세포하위유형 ', 뇌염증조기발병에중요 * 원문보기 : http://www.medisobizanews.com/news/articleview.html?idxno=55332 * 논문보기 : http://www.eneuro.org/content/eneuro/early/2018/09/13/eneuro.0239-18.2018.full.pdf 뇌염증은다발성경화증, 알츠하이머병및일부정신장애의지표다. 이번에뇌염증의핵심뇌세포하위유형이발견돼치료법진전에도움이될지주목받고있다. 미국샌포드번햄프리비스의학발견연구소 (SBP) 연구진은성상세포의하위유형이뇌염증조기발병에중요한역할을한다는것을발견했다. 뇌염증은다발성경화증특성을나타낼뿐아니라, 우울증, 정신분열병, 양극성장애, 알츠하이머병과같은신경퇴행성장애등과도관련돼있다. 연구진은뇌에염증이생겨다발성경화증이발생하도록조작한마우스를대상으로 cfos 이미징이라불리는형광신경이미지기술을사용해질병이진행됨에따라어떤신경세포가활성화되는지관찰했다. c-fos reporter mice display increased c- 435 Fos activation in EAE spinal cords 그결과, 연구진은성상세포의하위유형 (ieastrocyte 혹은 immediate early astrocyte) 이초기에활성화되는것을발견했다. 뇌염증이진행되고질환이더욱심해짐에따라 ieastrocytes의수가더욱증가했다. 연구진은또한노바티스의다발성경화증치료제 ' 길레니아 ' 로마우스를치료하자뇌세포의수를줄어드는것을확인했다. 연구진은 ieastrocyte는질병의시작과진행과정에서활성화된최초이자지배적세포이며질병의핵심문지기이자중재자임을시사한다 고말했다. 이연구결과는 eneuro 저널 최신호에발표됐다.
02. 과학기술정책및산업동향 출처 : 머니투데이 1. 수면재학습부터공각기동대 ' 전뇌화 ' 까지 뇌과학의향연 ' 브레인쇼 ' 승인 * 원문보기 : http://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2018091608063831403 나의기억을복제하고옮겨저장하는것은기술적으로상당히어렵지만불가능한얘기는아닙니다. 15일대구동구신서동한국뇌연구원대강당에서열린뇌과학강연회 2018 브레인쇼 기조연설자로나선최낙원한국과학기술연구원 (KIST) 뇌과학연구소박사 ( 책임연구원 ) 는인간의뇌일부혹은전부를기계로대처하는이른바 전뇌화 ( 電腦化 ) 이론을제시해청중들의이목을집중시켰다. 최박사는복잡한뇌신경회로를인공적으로구현하는데성공해이목을끈과학자다. 전뇌화는인간외뇌를기계화된몸체와연결하기위해뇌에초소형컴퓨터칩을이식해사람의생각을전자신호처럼만들어입 출력이가능한상태로만드는것이다. 이뇌를기계몸체와연결하면전신을뇌의의지대로통제할수있다. 최박사는 AI( 인공지능 ) 가네트워크를통해인간은물론세상을장악하려는시대를배경으로한공상과학 (SF) 애니메이션 공각기동대 의일부장면을예로들며 인간뇌속의정보를컴퓨터로백업하고, 반대로컴퓨터에저장된정보를사람뇌에입력할수있는세상이머지않았다 며 현재이기술의상용화로인해야기될수있는법적 윤리적이슈가남았다 고말했다. 이어 현재뇌과학자들은뇌를포함한중추신경계가어떻게연결돼작동하고행동까지이어지는지를연구중 이라고설명했다. 이날강연회에서는고도화된뇌연구를통해인간의정신적 육체적통증을정복할수있을것이란전망도나왔다. 15 일대구동구신서동한국뇌연구원대강당에서열린뇌과학대중강연회 '2018 브레인쇼 '/ 사진 = 한국뇌연구원
02. 과학기술정책및산업동향계속 1. 수면재학습부터공각기동대 ' 전뇌화 ' 까지 뇌과학의향연 ' 브레인쇼 ' 승인 우충환기초과학연구원 (IBS) 신경과학이미징연구단전임교수 ( 성균관대글로벌바이오메디컬공학과 ) 는해외유명저널에게재된한연구논문을인용, 심각한부상을당한 215명의군인중 69명 (32.1%) 이안아파프다고했고 157명 (73%) 이진통제가필요없다고답했다 며 통증을느끼는것은매우주관적이며상황과맥락에따라달라진다 고말했다. 우교수는 뇌는몸으로부터오는통증신호를적극적으로선택 여과 조절한다 며 뇌스캔이나 AI 머신러닝 ( 기계학습 ) 등을통해뇌활동패턴을측정 분석 예측할수있게된다면인간의통증을완화 제거하는데획기적인방법을제시할수있을것 이라고덧붙였다. 김진섭한국뇌연구원책임연구원은생체학습과기억메커니즘이론을통해다양한정보의홍수속에서인간은어떻게자신이필요한정보만을저장하는지를설명했다. 그는 각성기간동안학습된정보는수면기간동안자동반복되며, 수면중재학습은자동으로이뤄진다 고설명했다. 이번강연회는뇌연구원과 IBS, KIST가올해부터뇌공동연구를시작한것을기념해마련됐다. 뇌연구원은뇌신경구조분석, IBS는신경활성의기능적미세조절기술개발, KIST는뇌신경에공학기술을접목하는공동연구를통해포스트커넥톰 (Connectom) 시대에대비한다. 커넥톰은뇌속에있는신경세포들의연결을종합적으로표현한뇌지도를말한다. 임현호한국뇌연구원본부장 ( 원장직무대행 ) 은이날개회사를통해 뇌산업은세계적으로 200조원을넘어서서새로운바이오경제를창출하고있다 며 우리나라도뇌전공학과를신설하는등보다체계적으로전문인재를양성할필요가있다 고강조했다. 뇌연구원은이날청소년의진로셜계를돕기위해뇌신경혈관계연구실, 시냅스가소성연구실, 신경재생연구실등 3개실험실을직접방문해과학자들과만나는오픈랩 (Open Lab) 과뇌파드론 ( 무인기 ) 비행, AI와오목대결, 4D 뇌퍼즐조립등의새로운과학소통프로그램을진행했다. 우충환기초과학연구원 (IBS) 신경과학이미징연구단전임교수 ( 성균관대글로벌바이오메디컬공학과 )/ 사진 = 한국뇌연구원
02. 과학기술정책및산업동향출처 : 연합뉴스 2. "AI 인재육성 " 교육부 -IBM, 5 년제 'P- 테크 ' 내년설립 * 원문보기 : http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2018/09/17/02 인공지능 (AI) 소프트웨어 (SW) 인재양성을위한전문교육기관이내년 3월우리나라에문을연다. 교육부와한국IBM은 17일서울여의도국제금융센터에서새교육모델인 5년제 'P-테크'(P-TECH) 개교를위한업무협약 (MOU) 을맺었다. P-테크는 IBM이 2011년뉴욕에처음설립한학교로현재모로코, 호주, 대만, 싱가포르등지에서 110여개가운영되고있다. 현재까지약 180명의졸업생이배출돼이중 4분의 1 정도가 IBM에정직원으로입사했다. 한국에는세계 6번째로 P-테크가도입됐다. 국내최초 P-테크의이름은 ' 서울뉴칼라스쿨 '(Seoul New Collar School) 이다. IBM에따르면이학교는 4차산업혁명시대에필요한인공지능및사이버보안전문가, 데이터과학자등 ' 뉴칼라인재 ' 를기르기위해설립된다. 서울뉴칼라스쿨은고교 3년, 전문대 2년과정을연계해총 5년교육과정으로운영되며졸업하면고교졸업장과 2년제전문학사학위를모두받을수있다. 이곳학생들은교육계파트너인세명컴퓨터고와경기과학기술대에서각각 3년, 2년씩통계학, 프로그래밍등을공부한다. 이번개교를위해교육부와 IBM은지난 2월부터 P-테크도입을논의해왔다. 산업계파트너는교원그룹이다. 교원그룹은 2020년개교를목표로 P-테크를추가설립할계획이다. 박춘란교육부차관은 "P-테크는업무현장에서역량을발휘하는인재육성을위한고교-전문대연계교육모델 " 이라며 "4차산업혁명의흐름속에서학생들이사회가필요로하는역량을갖춘인재로자랄수있도록교육부는혁신적인제도와정책을통해지원할계획 " 이라고말했다. 박춘란교육부차관 ( 오른쪽 ) 과장화진한국 IBM 대표가 17 일오전서울여의도국제금융센터 (IFC) 에서열린한국 P- 테크 (P-TECH) 개교를위한업무협약식및미디어간담회에서협약서를들고기념촬영하고있다
02. 과학기술정책및산업동향 출처 : 디지털타임스 3. 과기부, PBS 출연연자율에맡겨맞춤형으로개편 * 원문보기 : http://www.dt.co.kr/contents.html?article_no=2018091602109931731002&ref=naver 정부가정부출연연구기관 ( 출연연 ) 의연구경쟁력을떨어뜨리는핵심요인으로지목받고있는 ' 연구과제중심제도 (PBS)' 개편을출연연별로탄력적용하는방향으로추진한다. 출연연의임무와여건등에맞게맞춤형으로 PBS를개편하는것으로, 사실상출연연자율에맡기겠다는것으로풀이된다. 지난 14일대전연구개발특구진흥재단에서열린 ' 국가 R&D 혁신방안대전지역설명회 ' 에서김성수과학기술정보통신부과학기술정책과장은 'PBS의구체적인개편방향 ' 을묻는질문에 " 연말까지 PBS를개별출연연사정에따라맞춤형으로개편하기위한작업을진행하겠다 " 고말했다. 김과장은 "PBS는어려운문제로, 연구현장과지속적으로논의해개편해야한다 " 면서 " 정부가 100% 인건비를지원하거나, 기초 공공 산업등출연연특성에맞게배분하는등여러방안을놓고논의하고있다 " 고설명했다. 그는이어 "PBS 폐지에대한연구자의설문을보면 50대 50으로찬반이나뉘고있어폐지보다는개선하는방향으로논의해야한다 " 며 " 이를위해연말까지각출연연이자체적으로 PBS를어떻게가지고갈것인지에대한의견을받아이를토대로맞춤형방식으로개선해나갈것 " 이라고밝혔다. PBS의큰틀은유지하면서출연연이자율성을갖고맞춤형으로바꿔나가겠다는것이다. 과기부는 PBS제도를인건비수입구조, 기관지출구조등기관운영전반과함께연구자연봉과수당, 개인평가제도등을고려해개편하는방안을 ' 국가 R&D혁신방안 ' 에담았다. 그는 "PBS가도입된이유는경쟁을통해출연연의연구경쟁력과역량을높이는데있었던만큼 PBS 개선도출연연이미래원천 선도연구를어떻게전략적으로강화해세계적수준의연구성과를내고, 국가와사회에기여하는데초점을맞춰진행돼야할것 " 이라고말했다. 지난 14 일대전유성구연구개발특구진흥재단컨퍼런스홀에서열린 ' 국가 R&D 혁신방안대전지역설명회 ' 에서김성수과학기술정보통신부과학기술정책과장이국가 R&D 혁신방안에대해설명하고있다.