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뇌는 어떻게 복잡한 세상을 한눈에 이해할까

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복잡한 세상을 단순하게 보는 뇌의 비밀 기초과학연구원 연구에 따르면, 우리는 수많은 움직임을 하나씩 보지 않고 평균 방향 같은 핵심만 빠르게 파악합니다. 바람에 흔들리는 나뭇잎을 볼 때 전체 흐름을 직관적으로 이해하는 것도 같은 원리입니다. 이는 뇌가 복잡한 정보를 줄여 효율적으로 판단하기 때문입니다. 뇌는 어떻게 정보를 요약할까 연구에서는 시각 정보가 일차시각피질(V1)에서 평균과 분산으로 정리되고, 이후 후두정피질(PPC)에서 ‘왼쪽·오른쪽’ 같은 범주로 바뀌는 과정을 확인했습니다. 특히 개별 신경세포보다 여러 세포의 집단 활동이 더 안정적인 판단을 만든다는 점이 핵심입니다. 핵심 메커니즘 한눈에 정리 단계 뇌 영역 역할 1 V1 평균·분산 추출 2 PPC 범주화(좌·우) 3 신경집단 안정적 판단 형성 ▲ 뇌의 복잡한 장면 인지 과정에서 무작위 점 운동 자극이 V1의 평균 및 분산 정보와 PPC의 범주 정보로 이어지는 개념도 ▲ 뇌의 복잡한 장면 인지 실험에서 생쥐가 무작위 점 운동 자극의 평균 방향을 판단하는 과제 구조와 난이도 조건 ▲ 뇌의 복잡한 장면 인지 연구에서 V1과 PPC의 집단 반응이 평균방향과 범주방향으로 다르게 나타난 분석 결과 향후전망 이 원리는 인간 인지 이해뿐 아니라 인공지능 발전에도 중요한 단서가 됩니다. 특히 복잡한 데이터를 빠르게 요약하는 기술, 자율주행과 컴퓨터 비전 분야에서 활용 가능성이 큽니다. 향후 인간 연구로 확장되면 뇌와 AI의 연결 고리가 더욱 명확해질 전망입니다. 뇌의 복잡한 장면 인지 자세히 보기

별세포가 밝혀낸 뇌의 비밀, 복잡한 움직임 만드는 원리

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뇌 속 별세포가 밝힌 정교한 움직임의 비밀 사람이 걷거나 뛰고 장애물을 피하는 정교한 움직임은 뇌의 소뇌가 조절합니다. 최근 기초과학연구원 연구진은 이러한 운동 협응 능력이 단순히 신경세포만이 아니라 ‘별세포(astrocyte)’라는 비신경세포의 역할로 크게 향상된다는 사실을 밝혔습니다. 연구팀은 전기생리 실험, 컴퓨터 시뮬레이션, AI 기반 행동 분석을 결합해 뇌 발달 과정에서 별세포가 어떻게 복잡한 움직임을 가능하게 하는지 규명했습니다. 성장하면서 달라지는 소뇌 신경회로의 작동 방식 어린 시기에는 억제 신호를 신경세포가 주도하지만 성장 후에는 별세포가 ‘베스트로핀-1’ 통로를 통해 GABA 신호를 공급하며 조절의 중심이 됩니다. 이 변화는 신경세포 간 간섭을 줄여 각 신체 부위가 더 독립적으로 움직이게 합니다. 실제로 AI 기반 3D 행동 분석 결과, 성체 개체는 더 다양한 움직임을 보였으며 별세포 기능이 약화되면 협응 능력이 떨어졌습니다. 핵심 정리: 운동 협응을 만드는 뇌의 변화 구분 어린 시기 성체 억제 신호 주도 신경세포 별세포 GABA 공급 방식 시냅스 활동 기반 Bestrophin-1 채널 분비 운동 특징 단순·반복적 유연·다양한 협응 ▲ 성장에 따른 소뇌 회로 변화와 운동 협응 차이를 나타낸 개념도 ▲ 성장기 지속적 억제의 분자・세포 수준에서의 전환을 보여주는 모식도 ▲ AI 기반 3차원 행동 분석을 통한 별세포 유래 가바의 운동 협응 기능 검증 향후전망 이번 연구는 뇌 발달을 신경세포 중심으로만 이해하던 기존 관점을 확장했다는 점에서 의미가 있습니다. 별세포가 운동 협응의 핵심 조절자로 확인되면서 파킨슨병 등 운동 장애 치료 연구에도 새로운 단서를 제공할 전망입니다. 또한 뇌 원리를 활용한 로봇 제어, 피지컬 AI, 인공신경망 설계에도 활용될 가능성이 커 미래 기술 발전에도 중요한 기초 연구로 평가됩니다. 뇌 별세포 움직임 조절 자세히 보기

우울증, 뇌 속 '설탕 장식'이 망가지며 시작된다?

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우울증, 뇌 속 ‘설탕 장식’이 무너지면서 시작될 수 있습니다 단순히 기분이 가라앉는 것이 아니라, 뇌에서 일어나는 미세한 분자 변화가 우울증의 원인이 될 수 있다는 연구 결과가 나왔습니다. 기초과학연구원 연구진은 뇌의 감정 조절 부위인 전전두엽에서 ‘당쇄화’라 불리는 과정을 통해 우울증이 시작될 수 있다는 사실을 밝혔습니다.     ‘당쇄화’란 무엇인가요? 당쇄화는 단백질에 당(설탕 성분)이 붙는 과정을 말합니다. 이 과정은 뇌세포 간 신호 전달을 원활하게 하고, 신경 회로를 안정적으로 유지하는 데 꼭 필요합니다. 연구진은 우울증 생쥐 모델을 만들어 분석한 결과, 전전두엽에서 이 ‘설탕 장식’이 무너지면서 감정 회로에 이상이 생기는 것을 확인했습니다. 특히 당을 붙이는 효소의 양이 줄어들며, 우울감, 무기력, 긴장 증가 같은 증상이 나타났습니다. 감정 회복의 실마리는 뇌 속 ‘분자 균형’에 있습니다 연구진은 뇌에서 당을 붙이는 효소를 다시 늘려주자 우울증 증상이 눈에 띄게 줄어드는 것을 발견했습니다. 이는 뇌 속 당쇄화 균형이 감정 회복에 중요한 역할을 한다는 점을 시사합니다. 약물 중심 치료를 넘어서, 분자 수준에서 우울증을 이해하고 접근할 수 있는 새로운 길이 열리고 있습니다. 논문명: Abnormal O-Glycan Sialylation in the mPFC Contributes to Depressive-like Behaviors in Male Mice 저널: Science Advances (2025) 연구진: Youngsuk Seo, Inwoong Song, Ki Jung Kim, Bomi Chang, Prajitha Pradeep, Woo Suk Roh, Woojin Won, Jinhyeong Joo, Myeongju Kim, Jae Cheol Jeong, C. Justin Lee, and Boyoung Lee 앞으로의 가능성 이번 연구는 우울증뿐 아니라 PTSD, 조현병 같은 정신질환의 원인을 분자적 관점에서 찾...

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