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수면부족이 뇌의 기억능력을 심각하게 저하시킨다.
- 유승식(兪勝植) KAIST 바이오시스템학과 겸직교수 겸 하바드의대 교수, MRI를 통한 관련 실험결과 논문이 네이처 뉴로사이언스 온라인판에 게재
- 성장기 아동의 무리한 과외 스케줄에 의한 수면 부족은 생물학적인 학습능력 저하 낳을 수 있어 사람이 잠을 잘 못 자고 나거나, 밤을 샌 다음날에 일어난 일은 왜 잘 기억이 나지 않을까? MRI를 통한 실험결과, 수면부족이 뇌의 기억능력을 심각하게 떨어뜨린다는 내용의 논문이 美 유명잡지에 게재됐다.
KAIST(총장 서남표)는 KAIST 바이오시스템학과 겸직교수이자 美 하바드 의대 교수인 유승식(兪勝植, 37) 교수의 관련 논문이 네이처(Nature) 자매지인 네이처 뉴로사이언스(Neuroscience)의 2월12일자 온라인판에 게재되었다고 밝혔다.
兪 교수는 “수면부족 상태에서의 인간 기억능력 저하(A deficit in the ability to form new human memories without sleep)“라는 제목의 발표논문에서 기능 MRI(fMRI, Functional MRI)를 통한 연구결과,"잠을 잘 못 자고 나거나, 밤을 샌 다음날에 일어난 일은 왜 잘 기억이 나지 않을까?"라는 단순하면서도, 충분히 이해가 갈 만한 현상에 대하여, 부족한 수면은 새로운 기억의 생성/유지에 필요한 뇌의 마(Hippocampus)의 기능을 일시적으로 저하시킨다는 현상을 발견했다. 수면이 기억과 학습에 있어 필요한 기억강화(Consolidation)에 중요한 역할을 한다는 사실은 알려져 있었지만, 지금까지 새로운 정보(일화적 기억: Episodic Memory)를 습득함에 있어서의 수면의 역할에 대한 연구는 없었다.
兪 교수팀은 18세에서 30세사이의 건강한 피험자 28명을 14명씩 2개의 집단으로 나눈 후, 한 집단은 35시간 이상 수면을 취하지 못하게 하고 여러 개의 영상(사진)을 보여주며, 뇌기능을 fMRI를 통하여 관찰했다.
또 다른 대조 집단은 평상시대로 7시간에서 9시간의 충분한 수면을 취하게 한 후, fMRI실험에 참가시켰다. 이틀 후 이들은 다른 사진이 섞인 영상에서 자신이 보았던 사진을 구별할 수 있는 지를 검사했는데, 수면이 부족한 피험자들은 수면부족 상태에서 본 사진을 잘 기억하지 못했다. 정상 수면자에 비해 기억능력이 19%나 떨어지는 것으로 나타났다. 기억 습득 당시에 실시된 fMRI 결과는 수면부족이 해마의 기능을 일시적
으로 저하시킴을 보여줬다. 아울러 뇌의 시상(Thalamus)과 뇌줄기(brain stem, 뇌간)가 저하된 해마의 기능을 보조하는 현상도 목격됐다.
연구결과는 35시간 동안이라는 일시적 수면부족과 기억의 상관관계를 도출했지만, 장기간에 축적된 수면부족도, 인간의 기억(memory),그리고 전반적인 학습 (Learning)에 영향을 줄 수 있다는 가능성을 보여 주고 있다. 인간은 사회적 환경에 의해 수면을 줄일 수 밖에 없는 형편에 처해 있으므로, 연구결과가 내포하고 있는 잠재적 의미는 되새겨 볼만하다. 예로써, 성장기에 있는 아동들의 무리한 과외 스케줄에 의한 수면 부족은 바로 생물학적인 학습능력 저하를 낳을 수 있다는 것이다. 또한, 고령화 사회에서 수면장애에 기인하는 기억능력 감퇴 문제의 해결을 위해서도 수면에 관한 과학적이고 체계적인 연구와 능동적 대책을 필요하게 한다.
兪 교수는 “지난 2003년, KAIST 바이오시스템학과와 KAIST 뇌과학연구 센터의 협력하에 공동실험에 참가한 바 있다“며, ”KAIST가 보유하고 있는 MRI 환경하의 뇌파실험(EEG)가동 기술은 진보된 수면연구에 절대적으로 필요한 기술이다. 국제적 공동연구 환경 조성과 연구기금의 확보가 KAIST의 관련 연구역량을 널리 알릴 수 있는 초석이 될 것이다“라고 밝혔다.
뇌과학분야 연구는 그 중요성에도 불구하고 지금껏 한국에서는 관련 논문을 접하기가 쉽지 않았다. KAIST 겸직교수로 있는 兪 교수의 이번 네이처 자매지 논문발표는 KAIST가 국내 뇌과학 연구분야에서 중요한 역할을 하게 되는 계기가 될 것으로 보인다. 兪 교수는 매년 여름학기에는 KAIST에 머물면서 강의를 하고 있으며, 학생들과 같이 연구업무를 수행하고 있다. 현재 KAIST 바이오시스템학과 박사과정 학생의 지도교수도 맡고 있다.
용어설명
1) 해마 : 뇌의 밑부분에 위치하며, 인간의 기억과 학습에 있어 외부자극을 기억과 관련된 정보로 바꿔주고, 다른 중요한 뇌부분(뇌전엽)에 연결해 주는 중요한 역할을 한다.
2) 일화적 기억(Episodic Memory) : 개인의 경험과 밀착된 기억, 누구를 보았다든지, 무슨 소리를 들었다는 등의 기억. 의미기억(Semantic memory, 대상의 관계나 단어의 의미기억)과는 구별되지만, 해마는 일반적으로 모든 장기적 기억에 관련된다.
3) 시상(THAlamus) : 뇌 회로연결에서의 스위치보드로서, 뇌의 전반적 회로 연결체계를 통제한다.
4) 뇌 줄기(Brain stem): 말그대로 척추와 뇌를 연결하여주며, 소뇌(cerebellum)와 연결되어 인간의 기본적이고 원초적인 기능을 수행하게 도와준다.
2007.03.01 조회수 34682 -
KAIST-KPF 공동주관 과학저널리즘 교육과정 수료식
KAIST에서 훈련된 과학전문기자 탄생
총 16명, KAIST 특유의 강도 높은 교육과정 소화
KAIST(한국과학기술원, 총장 서남표)와 한국언론재단(KPF, 이사장 정남기)은 5개월간의 ‘과학 전문기자 양성을 위한 과학저널리즘 교육과정’ 을 마치고 지난 28일(토) KAIST 교내 정문술빌딩에서 수료식을 가졌다.
지난 5월에 개강, 매주 토요일 6시간씩(과목당 3시간)의 강의와 실습으로 진행된 이번 프로그램은 과학 대중화를 일선에서 담당하는 과학전문기자나 기자 지망생들에게 과학의 전문적인 소양 습득 기회를 제공키 위해 마련됐다. ▲초끈이론 및 입자물리학의 연구동향▲미생물 대사공학▲로봇 공학▲정보보호 및 해킹바이러스 방지기술▲바이오정보학 및 DNA 분석▲메디컬저널리즘 등 총 21개 과목에 대해 KAIST의 전공분야 교수들이 주축이 되어 강의를 맡았으며, 과학 전문분야와 저널리즘의 이론과 실무가 결합된 체계적인 강의와 실습으로 구성됐다. 각 과목에는 과학기사 작성에 중요한 현장성과 전문성 체득을 위해 실험실습 참관교육과 과학기사 사례분석 등이 포함됐다.
이날 수료식에는 현직 과학관련 기자를 포함한 총 16명이 수료증을 받았고, KAIST 서남표 총장이 참석, ‘한국대학과 KAIST 발전 방향’에 대한 특강을 했다.
■ 과학저널리즘 수료자 명단
- 조호진 조선일보 사회부 기자
- 정영훈 동아사이언스 어린이과학동아 부편집장
- 전경민 동아사이언스 어린이과학동아 기자
- 김수병 한겨레 21 취재2팀장
- 김남호 남도일보 사회부 기자
- 김창조 KBS 편성기획팀 부장
- 노윤구 KBS 교양정보팀 부장
- 박은선 CJB 청주방송 편성제작국 PD
- 김윤관 TJB 대전방송 편성제작국 시사교양팀 PD
- 최기웅 대전MBC 보도국 취재부 기자
- 윤종현 한국과학문화재단 사이언스타임즈 기자
- 윤진규 대전KBS 과학프로젝트팀 PD
- 박은희 대전KBS 과학프로젝트팀 PD
- 이재혁 대전KBS 과학프로젝트팀 PD
- 강은진 전 KAIST신문사 취재부장
- 김선영 전 KAIST신문사 학술부장
■ 교육내용 및 교수진
- BT+IT+NT 융합기술(KAIST 바이오시스템학과 이광형 교수)
- 초끈이론 및 입자물리학의 연구동향(KAIST 물리학과 최기운 교수)
- 미생물 대사공학(KAIST 생명화학공학과 이상엽 교수)
- 나노과학과 기술(KAIST 전기전자공학과 최양규 교수)
- 문화기술학(KAIST 문화기술대학원 원광연 교수)
- 로봇 공학(KAIST 기계공학과 오준호 교수)
- 뉴미디어-디지털 방송, 포탈 (ETRI 안치득 디지털방송연구단장)
- 우주항공기술 및 산업전망(항공우주연구원 채연석 전 원장)
- 생명공학과 신약개발(KAIST 의과학대학원 유욱준 교수)
- 모바일통신 및 RFID(KAIST 전기전자공학과 조동호 교수)
- 과학정보/특허 검색 및 기사작성(KISTI 한선화 지식정보센터장)
- 정보보호 및 해킹바이러스 방지기술(전 해커스랩 대표 김창범)
- 메디컬저널리즘(미네소타대학교 허지수)
- 글로벌 에티켓(KAIST 국제협력팀 오영석 박사)
- 바이오정보학 및 DNA 분석(KAIST바이오시스템학과 이도헌 교수)
- 유전자치료 및 맞춤형치료(KAIST바이오시스템학과 최철희 교수)
- 바이오로봇과 사이보그(KAIST 바이오시스템학과 정재승 교수)
- 반도체 기술과 전망(KAIST 전기전자공학과 경종민 교수)
- 디자인 기술 및 경영(KAIST 산업디자인학과 정경원 교수)
- 과학기술사회학(KAIST 문화과학대학 윤정로 교수)
- 지속가능 발전과 환경공학(KAIST 건설환경공학과 박희경 교수)
2006.10.30 조회수 31228 -
바이오시스템학과 이도헌교수, OnBIT 학술상 수상
바이오시스템학과 이도헌(李度憲, 36) 교수가 최근 한국생물정보학회가 주관한 2005 국제 바이오정보 학술대회 (BIOINFO2005)에서 OnBIT 학술상을 수상했다.
OnBIT 학술상은 학회의 전임회장인 남홍길 박사(포항공대)가 사재를 출연하여 제정한 상으로서 BIT 융합분야의 연구업적과 학회에 대한 봉사활동이 탁월한 회원을 매년 선정하여 시상한다.
이도헌 교수는 바이오시스템 역공학 및 바이오 데이타마이닝에 관한 논문을 영국 옥스퍼드 대학에서 발간하는 Bioinformatics 지에 연이어 4편을 게재하는 등 활발한 연구성과를 거둔 업적이 인정되어 OnBIT Award 초대 수상자의 영예를 안았다.
한편, 한국생물정보학회는 바이오정보학 분야는 물론 의료정보학, 바이오센서, 바이오영상기술 등 BIT 융합분야를 연구하는 학회로서 올해로 창립 6주년을 맞이한다.
2005.11.08 조회수 21778
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초고감도 나노바이오센서 원천기술 개발
KAIST 바이오시스템학과 박제균(朴濟均, 42) 교수팀이 나노자성입자를 이용 단백질, DNA 등의 생체분자(生體分子)를 초고감도로 검출할 수 있는 바이오센서 기술 개발에 성공했다.
이 기술은 나노(10억분의 일)그램 이하 수준으로 존재하는 극미량 물질을 검출할 수 있는 새로운 센서기술로 특정 자기장(磁氣場)하에서 생체분자의 정량적 및 고감도 분석이 가능하다.
황사 알레르기 등 많은 질환의 표지가 되는 생체분자들은 일반적으로 극미량 만으로도 인체에 심각한 영향을 미치기 때문에 이를 검출할 수 있는 센서기술은 차세대 나노바이오기술의 핵심분야에 속한다.
기존의 바이오센서 기술은 극미량 검출에는 본질적인 한계가 있는데 이번에 개발된 나노입자를 이용한 극미량 검출기술은 그러한 한계를 뛰어넘은 새로운 원천기술로서 향후 바이오센서, 랩온어칩(Lab on a chip, 손톱만한 크기의 칩으로 실험실에서 할 수 있는 연구를 수행할 수 있도록 만든 장치)개발 등에 크게 기여할 것으로 보인다.
이 연구결과는 최근 나노바이오분야의 세계적인 학술지인“랩온어칩”誌 인터넷 판에 발표되었고, 관련기술은 현재 특허 출원중에 있다.
2005.05.20 조회수 26215
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이도헌교수, 인터넷국제학술지 부편집장 재선임
KAIST 바이오시스템학과 이도헌(李度憲, 35) 교수가 인터넷 전문 국제학술지의 부편집장(associate editor)으로 재선임 됐다.
ACM 인터넷기술논문지(Transactions on Internet Technology)는 인터넷 분야의 최신기술을 소개하는 전문 학술지로 컴퓨터 분야에서 가장 역사가 깊은 국제컴퓨터협회(ACM)에서 발행하고 있다.
3년간 ACM 인터넷 기술논문지의 부편집장을 맡았던 李 교수는 바이오의료정보를 인터넷을 통해 검색, 활용하는 기술 분야를 담당했다. 국제컴퓨터협회는 李 교수의 임기 중 탁월한 활동에 대한 평가로 ACM 공로상(ACM Recognition of Service Award)을 수여한다고 밝혔다.
2004.12.27 조회수 21913