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김대수, 이필승 교수, 소유욕을 만드는 뇌 신경회로 발견
“시상하부의 특정 신경을 자극했더니 생쥐가 장난감에 엄청난 집착을 보였습니다. 물건을 가지려는 욕구를 만들어내는 신경으로서 유용한 자원을 탐색하고 소유하려는 욕구를 이해하는데 중요한 발견입니다 ”
사람과 동물은 다양한 사물을 탐색하고 획득하고자 하는 욕구가 있다. 생존을 위한 먹이나 유용한 물건 획득을 위해서다. 세계적으로 열풍이 불었던 포켓몬 고 같은 게임에서 아이템 획득하는데 몰입하는 것도 같은 원리이다. 인간에게 이러한 욕구는 경제활동을 비롯한 다양한 행동의 동기가 된다.
그러나 물건에 대한 욕구는 본능이기에 쉽게 조절할 수 없을뿐더러 잘못된 습관이나 질환으로 이어질 수 있다. 부족함이 없어 보이는 유명인들도 물건을 습관적으로 훔치다가 낭패를 보는 사례를 접하곤 한다. 또한 쓸모없는 물건을 집안에 모으고 버리지 못하는 수집 강박증이나 쇼핑 중독에 빠지는 경우도 있다. 물건에 대한 과도한 집착은 정신 질환의 일종으로 분류돼 있지만 그 원인에 대해서는 정확히 밝혀진 바가 없었다.
KAIST 생명과학과 김대수, 기계공학과 이필승 교수 연구팀은 전시각중추(MPA, Medial preoptic area)라 불리는 뇌의 시상하부 중 일부가 먹이를 획득 및 소유하려는 본능을 만들어낸다는 사실을 밝혔다. 또한 전시각중추 신경을 활용해 동물의 행동과 습관을 조절할 수 있는 기술을 개발했다.
연구팀은 한 쥐에게는 장난감을 갖고 놀게 하고 다른 쥐는 따로 물체를 주지 않은 뒤 뇌를 분석했다. 이 과정에서 MPA(전시각중추) 신경회로가 활성화됨을 발견했다. 그 후 광유전학을 이용해 빛으로 MPA를 자극하자 물체 획득을 위해 실험체가 집착하는 이상행동을 보이는 것을 확인했다.
연구팀은 MPA신경이 수도관주위 회색질(PAG, Periaqueductal gray)로 흥분성 신호를 보내 행동을 만들어낸다는 사실을 규명해 연구팀은 이것을 MPA-PAG 신경회로라 이름 지었다.
김대수 교수는 “쥐가 먹이가 아닌 쓸데없는 물체에 반응하는 놀이행동의 의미를 찾기가 쉽지 않았습니다. MPA-PAG 회로를 자극했을 때 귀뚜라미 등의 먹잇감에 대한 사냥행동이 증가하는 것을 발견했습니다. 이것은 물체를 갖고 노는 것이 먹이 등의 유용한 사물을 획득하는 행동과 동일한 신경회로를 통해 나타남을 의미합니다”고 설명했다. 어린동물이 물체를 가지고 노는 것이 사냥 등 생존에 유용한 기술을 획득하는 것과 깊은 관련이 있다는 발견이다.
연구팀은 MPA가 물건에 대한 집착과 소유욕과 밀접한 관련이 있음을 밝혀낸 뒤 이를 조절하는 기술 개발에 착수했다. 생쥐 머리위에 물체를 장착해 눈앞에서 좌우로 움직일 수 있도록 무선으로 조종하고 MPA-PAG 신경회로를 자극해 생쥐가 눈앞에 물체를 따라가도록 한 것이다. 이것은 고등동물인 포유류의 행동을 원하는 방향으로 조종한 기술로 연구팀은 미다스(MIDAS)라고 명명하였다.
이필승 교수는 “미다스 기술은 동물의 탐색본능을 활용하여 동물 스스로 장애물을 극복하며 움직이는 일종의 자율주행 시스템입니다. 뇌-컴퓨터 접속 기술의 중요한 혁신으로 생각합니다. 앞으로 국내에서도 이러한 연구들이 많이 시도될 수 있도록 지원이 있었으면 좋겠습니다.”고 말했다.
이번 연구는 신경과학과 시스템 공학이라는 접점이 부족해 보이는 두 분야가 만나 적극적인 논의를 통해 매우 모범적인 융합 연구의 사례라는 의미를 갖는다. 생명과학 전공 박세근 박사는 전시각중추가 물건에 집착하는 회로라는 것을 밝혔고, 기계공학 전공인 김대건 박사는 컴퓨터 프로그래밍과 동물 무선제어에 큰 기여를 했다.
공동연구의 중간역할을 한 정용철 박사과정은“서로 용어 조차 다른 신경 과학과 시스템 제어 공학이라는 전혀 다른 두 분야를 서로가 완벽히 이해해야만 했고, 이를 위해 팀원들과 함께 끊임없이 논의하고 연구했습니다. 그 시간이 가장 재미있는 과정이자 가장 큰 과제였습니다.
김 교수는 신경 회로 기능의 중요성을 다시 한 번 실감했을 뿐 아니라 우리 사회에 큰 영향을 끼칠 수 있을 것이라고 의의를 밝혔다.
“수집 강박, 도벽, 게임중독 등을 치료할 수 있는 단서를 제공했다고 생각합니다. 이러한 지식을 통해 만들어진 뇌-컴퓨터 접속기술은 국방, 재난 구조 등에 활용될 것입니다.”
□ 그림 설명
그림1. 소유욕을 이용해 포유동물 행동을 조절하는 MIDAS 시스템 모식도
그림2. 전시각 중추 신경회로가 소유행동을 나타내는 모식도
2018.03.15
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[노동의 종말] 저자 제레미 리프킨 초청 특강열어
- KAIST, 9일 오후 5시 대강당에서 -
서남표 KAIST 총장은 9일 오후 5시 대전 본원 대강당에서 세계적인 베스트셀러 작가이자 철학자인 제레미 리프킨(Jeremy Rifkin) 워싱톤시 경제동향연구재단 이사장을 초청해 ‘3차 산업혁명과 우리의 미래’라는 주제로 특강을 개최한다.
이번 강연은 일반인에게도 개방되며 강연 1시간 전부터 선착순으로 입장권을 배부한다.
제레미 리프킨은 자연과학과 인문과학을 넘나들며 자본주의 체제 및 인간의 생활방식, 현대 과학기술의 폐해 등을 날카롭게 비판해 온 행동주의 철학자인데 ‘엔트로피’, ‘육식의 종말, ’노동의 종말‘, ’소유의 종말‘, ’3차 산업혁명‘, ’바이오테크 시대‘, ’생명권 정치학‘ 등 세계적인 베스트셀러 저자로도 유명하다.
KAIST 세계 명사초청 강연의 일환으로 이뤄지는 이날 특강에서 제레미 리프킨은 화석연료와 대량생산 경제를 바탕으로 전개됐던 2차 산업혁명 단계가 종식되고 인터넷 기술과 재생에너지가 합쳐져 강력한 ‘3차 산업혁명’이 발생하는 과정을 설명하고 이에 대한 정부와 기업, 시민사회, 대학 등의 현명한 대처방안에 대해 제안한다.
제레미 리프킨은 1945년생으로 펜실베니아대 와튼스쿨에서 경제학을, 터프츠대학의 플레처 법과대학원에서 국제관계학을 공부했고 1994년부터 펜실베니아대학 와튼스쿨 최고경영자 과정의 교수로 재직하면서 과학기술의 새로운 조류와 세계 경제 및 사회, 환경 등에 미치는 영향에 대해 강의하고 있다.
2012.05.08
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KAIST, 연구계약 및 특허정책 개혁
- 연구 결과물에 대한 합리적인 지식재산권 기준 적용 - 국내 대학, 기업간 연구 풍토 개선하는 계기 마련- 선행 연구 합리적 보상, 후속 연구 활동 걸림돌 제거우리 학교는 올 3월부터 기업과 연구계약 시 선진대학 수준의 새로운 지식재산권 기준을 적용키로 했다.
국내 대학과 기업의 연구 계약은 주로 기업이 요구하는 조건으로 체결되어 왔다. 국내 기업은 연구비를 연구 대가로 인식, 결과물에 대한 기업 소유권과 연구관련 선행기술에 대한 무상 활용을 주장하고 있다. 기업이 연구결과에 대한 특허권을 소유하게 되면 선행 연구에 대한 권리도 침해되고 후속연구 결과도 기업에 종속되어 대학의 연구 활동이 위축된다. 이런 계약 형태는 대학의 기술이 기업에 종속될 수 밖에 없는 구조다.
우리 학교는 연구비를 연구결과물을 도출하기 위한 비용 개념으로 인식하고 지식재산권에 대한 새로운 기준을 마련, 기업과 연구계약에 적용키로 했다. 이번에 시행되는 세부 기준은 ▲연구결과에 대한 지식재산권은 KAIST가 단독 소유, 기업에는 라이센싱 옵션권 부여 ▲라이센싱 옵션권으로 전용 또는 통상실시권을 선택시 특허의 출원, 등록, 유지 비용은 기업이 부담 ▲공동소유 특허에 대해서는 기업, KAIST가 상호 승인없이 제3자에게 실시권 부여 가능 ▲전용실시권은 유상으로 독점적 권한을 가지며 제3자에게 실시권 부여 가능 ▲통상실시권은 무상으로 비독점적 권한을 가지며 제3자에게 실시권 부여 불가능 ▲연구수행 이전에 KAIST가 개발하고 보유한 선행 특허를 기업이 사용할 경우 별도 기술실시계약 체결 ▲시작품은 기업이 소유하되, 기자재와 연구시설은 KAIST가 소유한다 등이다. 이번에 실시하는 새로운 기준은 연구 결과물에 대한 지식재산권을 합리적으로 개선하여 대학과 기업이 상생할 수 있는 연구 환경을 마련하기 위함이다.
박선원(朴善遠) 산학협력단장은 “연구 결과물에 대한 사용권은 당연히 기업에 있으나 그 결과물 사용에 대한 대가 지급은 필수다. 또한 연구결과는 선행연구가 없이는 불가능하다. 선행연구에 대한 적절한 보상과 우수한 연구결과를 도출한 연구자에게 최소한의 혜택이 돌아갈 수 있도록 제도적인 장치가 필요하다”며 “지난해 10월 세계적 IT 기업인 M사가 작성해온 연구계약서를 보면 공동연구에서 연구비는 기업이 부담하고 연구 결과 발생한 지식재산권은 KAIST가 소유하는 조건이었다. 또한 특허권을 확보하는데 소요되는 비용은 기업이 부담하고 기업은 실시권만 가지며, 독점적 실시권의 사용시에는 로얄티에 대한 별도 계약을 체결한다는 내용이 명시되어 있었다. 현재 국내 기업들과의 연구 계약 조건과는 큰 차이가 있다”라고 말했다.
우리 학교는 1973년부터 기업과 연구 계약을 시작했고, 1974년 처음 특허출원을 했다. 지난해 기업과 연구계약은 292건, 계약 1건당 평균 연구비는 7천만원으로 해가 거듭될수록 계약 건당 연구비도 늘어나는 추세다.
반면, 연구결과로 발생되는 지식재산권에 대해서는 기업이 일방적으로 권리를 취하고 있다. 이런 연구계약 풍토에 대해 수년전부터 이의를 제기해 왔으나, 연구결과물인 특허권은 극히 일부만 학교 단독권리 또는 공동권리로 되고 대부분은 기업 권리로 계약되고 있다.
2008.02.13
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