책 소개
정부에서는 지난 3월 10년간 ‘뇌’에 대한 근본적인 연구를 통해 사회문제를 해결하고 미래 사회를 대비하겠다는 계획을 세웠다. 세부적으로 * 생애주기별 맞춤형 건강뇌 실현 * 4차 산업혁명 대응 창의적 뇌연구 * 뇌과학 발전을 뒷받침하는 인프라 혁신 * 글로벌 협력체계 구축 * 기술?창업 중심의 뇌산업 육성 등을 내세웠다. 이러한 발표의 목적은 두 가지로 정리할 수 있다.
첫 번째로는 미래사회의 커다란 이슈인 고령화 사회에 따른 각종 질병(치매나 파킨슨 병 등)으로부터 자유로워질 수 있을 뿐만 아니라 그동안 몰랐던 맛과 같은 감각을 지배하는 뇌 기능과 뇌의 능력을 극대화하여 삶의 질을 높이려는 것이다. 두 번째로는 제4차 산업혁명의 핵심기반 기술을 개발해 ‘뇌과학 강국’을 실현하겠다는 의지로 볼 수 있다.
『알고 보면 쓸모 있는 뇌과학 이야기』는 이러한 트렌드에 맞춰 뇌신경학, 뇌의약학, 뇌공학을 다루고 있어 자아부터 인공지능까지 뇌에 대한 모든 것을 한눈에 볼 수 있다.
뇌질환 극복부터 뇌기능 극대화까지, 뇌를 둘러싼 8인의 다양한 시선
뇌과학 연구는 다양한 학문이 협연하는 무대와 같다. 몸과 질환을 대상으로 하는 생물학, 화학, 의학 분야와 신호를 모으고 분석하며 신체기능을 구현하는 전자, 전산, 기계 분야가 필요하다. 더불어 인문예술 분야의 학문도 중요하다. 인간의 인지와 행동을 관찰하며 인간 자체를 대상으로 하는 심리학, 철학 분야는 물론 감각기능과 운동기능이 사용되는 미술, 음악, 무용, 문학 분야까지 여러 분야 전문가들이 모여 경계 없이 서로의 관점을 바라보고 서로를 연결해야 뇌의 비밀을 풀 수 있다.
이에 『알고 보면 쓸모 있는 뇌과학 이야기』는 뇌과학과 관련한 각 분야의 석학들이 모여, 쉽지 않은 내용을 심도 있게, 어렵지 않게 풀어내고 있다.
〈1부 나를 만드는 뇌〉에서는 인간을 생각하며 꿈꾸며 행동하게 하는 뇌의 본질에 대해 이야기하고 있다.
〈2부 뇌를 보고 알기〉에서는 뇌 신호를 기계와 연결하려 하는 뇌공학, 뇌 기능을 정확히 측정하여 뇌의 비밀에 한 발 더 다가가려는 뇌인지공학, 뇌 신경세포의 연결 및 기능을 연구하여 신경계 질환(뇌종양, 중풍이나 뇌졸중 등 뇌혈관 질환, 치매, 파킨슨병)을 치료하려는 뇌신경학 등에서 현재 이슈가 되고 있는 흐름을 짚어준다.
〈3부 뇌를 만들기〉에서는 입력신호와 그 신호에서 정보를 추출하고 기존 정보를 비교, 저장하며 운동명령을 내려 운동 출력신호를 만드는 뇌의 시스템을 분석한 후, 이를 모방한 뉴로모픽(인공지능) 기술에 대해 흥미롭게 설명하고 있다.
작가 소개
공저 : 장경인
대구경북과학기술원 로봇공학전공 및 뇌공학융합센터의 교수로 재직 중이며, 차세대 의공학을 연구하고 있다.
공저 : 최원석
전남대학교 교수로 재직 중이며, 미토콘드리아, 미세소관에 관련된 신경계 기능 및 질환 조절을 연구하고 있다.
등저 : 윤상훈
국군수도병원 신경외과 의사로 재직 중이며, 신경계 조절 치료 및 손상 재생, 척추 퇴행 및 재생을 연구하고 있다.
등저 : 김완두
한국기계연구원의 책임연구원으로 재직 중이며, 자연모사, 생체모방공학, 기계부품 신뢰성 설계를 연구하고 있다.
등저 : 이종호
서울대학교 공과대학 전기정보공학부 교수로 재직 중이며, 인공지능 반도체, 센서, 낸드 플래시 메모리를 연구하고 있다.
등저 : 김기웅
한국표준과학연구원 책임연구원으로 재직 중이며, 극저자장측정팀을 구성하여 초전도양자간섭소자, 원자자력계, 다이아몬드 질소공동을 이용한 생체자기측정, 뇌연구, 차세대 극저자장 MRI 기술 개발을 이끌고 있다.
등저 : 박문호
경북대학교 전자공학과를 졸업하고, 미국 텍사스 A&M대학교에 유학해 전자공학 석사와 박사 학위를 받았다. 이후 한국전자통신연구원ETRI에서 재직하면서 미세유체 제어소자, 바이오센서, 생체계측 시스템 등을 연구했다. 그러면서도 자연과학의 세계관을 통합적으로 이해하고 싶다는 열망을 버리지 못해, 30여 년간 방대한 양의 자연과학서를 두루 섭렵하면서 삶의 근원을 캐는 공부에 매진했다. 그렇게 얻은 지식과 통합적 안목으로 인해, 그는 이제 오히려 천문학과 물리학, 뇌 과학 분야의 전문가로 통한다. ‘연구공간 수유+너머’, 삼성경제연구원, 서울대, KAIST, 불교 TV, YTN 사이언스 등에서 우주와 자연, 뇌를 주제로 강연해 큰 반향을 일으켰다.
2008년, 우주 현상으로서 생명과 생각의 출현을 추적 정리해 펴낸 《뇌, 생각의 출현》은 그해 〈경향신문〉, 〈문화일보〉, 〈조선일보〉, 〈중앙일보〉, 〈한국경제신문〉, 예스24, 알라딘, 인문사회과학출판인협의회 등에서 ‘올해의 책’에 선정되었고, 이듬해 ‘SERI 선정 CEO 여름휴가 필독서’로 꼽히기도 했다. 2013년에는 뇌의 기능과 작용을 바탕으로 인간의 의식과 행동을 탐구한 내용을 600여 장의 그림에 담아 《그림으로 읽는 뇌과학의 모든 것》을 펴냈고, 이 책으로 ‘한국과학기술도서상 저술상’을 받았다. 2015년에는 미래창조과학부와 한국과학창의재단이 수여하는 대한민국과학문화상을 수상하기도 했다. 과학을 말랑말랑한 언어로 풀어 대중화하기보다는 엄밀한 과학을 가르쳐서 대중들의 과학 수준을 높이는 것이 시급하다고 판단, ‘대중의 과학화’를 모토로 시민학습모임을 만들어 10년째 이끌어오고 있다.
이 책에서는 지난 4년간의 강의 내용을 바탕으로, 뇌의 구조와 기능에 대한 한층 깊어진 내용을 선보인다. 뇌 기능의 해부학적 메커니즘을 상세히 설명하고 이를 어떻게 그려가며 숙달할 것인가를 안내할 뿐 아니라, 뇌과학 공부 방법론에서 의식과 기억에 관한 철학적 수준의 논의까지, 그야말로 뇌 공부의 모든 것을 밀도 있게 담았다. 색상, 음영의 정도와 지시선 하나까지 수정해가며 공들여 만든 240컷의 일러스트를 제시하면서 뇌 작용을 감각, 지각, 기억, 꿈 중심으로 설명했다. 처음에는 이해하기 쉽지 않은 대목도 있지만, 굳이 이러한 형식의 글쓰기를 택한 것은 단행본 중심의 독서보다는 철저히 검증된 지식이 집대성된 교과서 중심의 학습이 더 필요하다는 신념의 결과다. 책의 곳곳에 들어 있는 펜화는 모두 저자가 직접 반복해 그린 그림인데, 이 그림들을 토대로 본문의 일러스트가 탄생했다. 특히 본문과 커버 뒷면에 수록된 뇌의 핵심구조 10개는 ‘박문호의 자연과학 세상’ 회원 27명이 3개월의 훈련으로 모두 기억해서, 학습기억 발표 모임에서 5시간 동안 기억을 바탕으로 큰 종이에 그려내기도 했다.
얼마 전 오랜 시간 몸담은 한국전자통신연구원을 나와서, 대중들과 더 본격적으로 과학을 공부, 탐사하고, 소통하는 여정에 올랐다.
등저 : 어익수
ETRI 책임연구원으로 재직 중이며, 뇌모델, 집적회로 설계, 통신 신호처리, 레이더 신호처리를 연구하고 있다.
목 차
프롤로그 뇌를 알면 인간을 알 수 있다
1부 나를 만드는 뇌
1장 인간을 생각하며 꿈꾸며 행동하게 하는 뇌 - 박문호
2부 뇌를 보고 알기
2장 뇌의 신호를 보는 방법 - 장경인
3장 인간 뇌 기능의 측정 - 김기웅
4장 뇌의 기능을 보는 방법 - 최원석
5장 신경계 질환 신경계 조절 치료 - 윤상훈
6장 달팽이관을 모사한 인공 청각기구 - 김완두
3부 뇌를 만들기
7장 메모리 소자를 이용한 뉴로모픽 컴퓨팅 - 이종호
8장 뇌가 우리 몸에서 하는 것 - 어익수
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