갈만한 국내 학회  # KCI 기준 우수등재or 등재학술지

접근성이 좋아서 구경갈 수 있음. 

Computational #모두 우수등재

- 대한산업공학회 ; 춘계공동학술대회(등록: 3월~5월, 매년 5월초/6월초), 추계학술대회(등록: 9월~11월초, 매년 11월초)

- 한국정보과학회; 한국컴퓨터종합학술대회 KCC(등록 4월, 6월말 진행), 한국소프트웨어종합학술대회 KSC(등록10~11월, 12월진행) 

- 한국데이터정보과학회; 춘계학술논문발표회 (등록 4월, 5월진행)

Bio #모두 일반등재. 우수등재x.

- 한국생명과학회

- 한국생물공학회

- 대한의생명과학회

- 한국분자세포생물학회

- 대한신경과학회

낼만한 국외 학회 #BK21, 한국연구재단, 정보과학회 리스트 참고

https://gist.github.com/Pusnow/6eb933355b5cb8d31ef1abcb3c3e1206

-> 일단 설명만 보고 리스트업 해두었는데, 매년 Call for paper topic 확인하고 한번 더 추릴 필요 있음. 

-> 그렇게 추린 리스트에 각 학회 별 일정 적어둘 것 

Computational BK21 4>

AAAI; AAAI Conference on Artificial Intelligence (한국정보과학회 - 최우수)

CVPR; Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (최우수)

NIPS ; Conference on Neural Information Processing Systems (최우수)

ICML ; International Conference on Machine Learning (최우수)

ICCV ;  International Conference on Computer Vision (최우수)

KDD ; ACM SIGKDD Conference on Knowledge Discovery and Data Mining (최우수)

INFOCOM ; IEEE Conference on Computer Communications (최우수)

ICSE ; International Conference on Software Engineering (최우수)

IJCAI ; International Joint Conference on Artificial Intelligence (우수)

Computational BK21 3>

LICS ; ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (최우수)

ICDE ; IEEE International Conference on Data Engineering ( 최우수)

ICDM ; IEEE International Conference on Data Mining (최우수)

ASE; International Conference on Automated Software Engineering (ASE) (최우수)

Computational BK2 > 

ECCV ; European Conference on Computer Vision  (최우수)

SDM ; SIAN International conference on Data mining (우수)

Computational BK 1> 

MICCAI; International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Interventions (우수)

SAC : International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Interventions (-)

ISMB ; Intelligent Systems for Molecular Biology (최우수)

RECOMB : Research in Computational Molecular Biology (우수)

ACCV ; Asian Conference on computer vision (우수)

ECAI ; European Conference on Artificial Intelligence (-)

ISAAC ; International Symposium on Algorithms and Computation (우수)

Computational BK X> 

BIGDATA ; IEEE International Conference on Big Data (우수)

ECCB ; European Conference on Computational Biology (우수)

MLSys ; Conference on Machine Learning and Systems (우수)

PKDD ; European Conference on Machine Learning and Knowledge Discovery in Databases (우수)

PSB ; Pacific Symposium on Biocomputing (우수)

Bio #여긴 학회보단 추후 저널확인, SCI/ JCR/SJR Q1 확인 

https://jcr.clarivate.com/jcr/browse-journals

Q1/Q2 (Bio+computational)

Q1/Q2/Q3/Q4 (Bio+computational)

토론하려고 준비한 자료를 공유드립니다.   

동물행동실험: 동물의 행동패턴/ 사회적상호작용/ 학습 및 기억 등 동물의 행동에 관한 연구를 위해 동물을 사용하는 실험. 동물의 행동을 이해하고, 행동 기작을 파악하기 위해 수행. (for 동물 행동 및 심리에 대한 이해) + 약물을 주입한 후 이후 동물의 행동을 확인하는 실험까지. (ex 파킨슨 병)  

Behavioral tests: tests that probe behaviors of whole organisms for clues about their physical or mental status 

우리의 주장 :  동물의 복잡성과 인간의 윤리적 책임 사이에 균형을 맞추되, 행동 실험을 늘려나가야함.

1. Animal behavior test enables scientific advances

• 환원주의에 입각한 분자/세포 위주 뇌과학 연구의 한계 및 동물행동실험의 중요성 : Brain-behavior relationship
  
  동물 행동 연구는 인간/동물의 행동/사회적 상호작용/학습/기억 등에 대한 이해를 증진시킴. 이러한 연구는 우리가 복잡한 행동 및 심리과정에 대한 이해를 높일 수 있게 됨. 현 정책 및 필드의 경향은 행동 실험을 경시하고 있는 것이 사실이지만, 실제로는 그래서는 안됨.  동물 행동 실험을 통해 얻은 정보가 인간과 동물의 복지에 큰 도움이 될 수 있음.  분자적 수준으로 밝히지 못한 기전을 행동 실험으로 밝힐 수 있다. -> 행동실험이 필요함, 아직 밝혀지지않은 것들이 많다.   -> 더 많이 해야됨, 기존에 안게 잘못됐을 수 있다. -> 더 많이 해야됨
  
  Case 1. 분자/세포수준 기반 뇌과학연구/ 환원주의보다, 행동원리  그 자체를 보아야 이해할 수 있다. Electrolocation of electrofish
  분자/세포수준 기반 뇌과학연구/ 환원주의, 뇌세포 원리 알면 행동원리를 알수있다. 분자(가시)->행동(추상) : 믿음자체를비판. 닌텐도게임회로… 고전적행동관찰…  행동실험위주가 더 많아져. 분자세포적 모사… 바이오칩.. (실제 중요한건 행동자체를 관찰하는것)
  Electrolocation: electrofish의 electrolocation 이용한 사냥 메커니즘을 파악하기 위해 수조 안 wide field 전기장 distortion 유발 → 물고기의 신경 변화 관찰. 그러나 후에 3차원 행동 모니터링을 통해 사냥 시 전기장은 narrow-field distortion 됨을 알아냄. 이후 narrow-field 전기장 distortion을 유발→ 물고기의 신경 변화 관찰하여 정확한 메커니즘 파악.
  → 동물의 신경계를 이해하기 위해 동물 행동 관찰이 필수적임.
  
  Case 2. 행동실험을 통해 중요한 기저를 밝힌 실험.  Pavlovian learning, 파블로프의 개 실험
  파블로프의 개 실험(고전적 조건 형성_학습심리학)
  개 행동 → 인간/동물 생명체 학습 원리. 밥-> 종/ 종 침흘린다.. ( 인간으로 했다면? 인간으로 이렇게 정확하게 못한다. 무조건 가만히있고…
  ~> 인간이 할 수 없는 실험… ~> 행동주의 학파 등장.  ~~> 동물권은..?  ~~~> 규제생겼다. 애니멀프랜들리한… ~> 동물실험이 학파를 만들었다… ~~> 인간 연구는 규제가 빡세다. 통제변인/조작변인 .. . .~~~> 인간은 통제할 수 있지않음. 동물 통제가능. ~~~~> 동물 / 유전자라인조절.. 균일한 실험가능/
  
  Case 3. 행동실험이 아니었다면 몰랐을 실험 : place cell study in mouse
  Place cell(마우스로 밝힌 인지기능 연구)
  mouse 동물 행동실험 -> human 한테도 적용됨. (찾아볼필요있음) : - place cell 인간에게도 있음.
  현재 장소 를 뇌 안에 있는 gps 시스템 (뇌 안에서 표상하고있다.)
  
  Case 4. 분자적 기전을 확인하기 위한 수단으로서의 행동 연구가 아닌 행동 연구 자체의 중요성 강조 : error of mirror neuron study
  현재 뇌과학 필드는 깃털-즉 분자 수준의 신경 회로와 세포-에만 집중하고 있음 → '거울 뉴런' 논란 발생. 처음 발견된 후 수많은 연구가 진행됐지만 전부 영장류나 인간에게 다른 사람이 무언가 하는 걸 보여주고, 스스로 같은 행동을 하게 하고, fMRI/EEG/MEG로 두 상황에서 같은 neuronal firing이 나타남을 보이는 패턴이었다. 거울 뉴런과 관련 있는 (있을거라 추정되는) 행동만을 자세하게 관찰하는 연구는 한 건도 없었고, 그래서 현재 수많은 논란에 휩싸이게 된 것이다. 실험 참가자가 정말로 다른 사람의 행동을 이해하고 있는지 밝히는 연구가 선행됐어야 했다. Eight Problems for the Mirror Neuron Theory of Action Understanding in Monkeys and Humans
  (ref: Neuroscience Needs Behavior: Correcting a Reductionist Bias ← 환원주의적 관점의 한계)
  분자 및 세포 실험의 최종 목표가 행동 이해이므로 행동 실험은 중요하다
  *분자, 세포 수준에서는 검증된 줄 알았던 가설이 행동 수준에서는 틀렸던 사례가 필요!!!
  +The exact cause of Alzheimer's disease is not fully understood, but it involves a combination of genetic, environmental, and lifestyle factors. : 알츠하이머 같은 질병의 경우 외부 환경의 영향을 많이 받는 다는 것만 알려짐.
  
  Case 5. 가설 2개가 맞붙어서 아직 안밝혀진 행동실험이 많다, 또한, 우리가 기존에 안게 잘못됐을수도 있다. 
  1.mirror 공감하는 뉴런인가보다! 뉴런 파이어링이라고 하는게아니라/ 행동으로 공감해야한다?
  2. Motor learning: Marr은 motor learning이 error-based learning 알고리즘으로 이루어진다고 생각했고, 소뇌에서 관련된 회로를 찾으려 많은 실험을 했으나, 이후에 motor learning에는 수많은 다른 알고리즘과 회로가 관여한다는 것이 밝혀졌다.→ 분자 수준에서만 가설을 연구하다보면 해당 가설 외 다른 원리를 찾아내지 못할 가능성이 있음 (그림 D)
  3.electrofish 도 이 사례… 전기장위치 메커니즘. 수조 전기장 → 왜곡/ 물고기신경확인. 이후 3차원행동모니터링/ 좁은부분만 됨. /행동실험→ 기준파악에 도움을줌. 
  
  
  그 외 세부내용들 … 
• 뇌 속 작은 부위에 대한 면멸한 관찰도, 거기에 미세한 변화를 일으키는 실험도 뇌가 어떻게 행동을 만들어내는가를 이해하기에는 역부족임. ex) 컴퓨터 사이언스 분야의 예시- 닌텐도같은 게임기의 회로, 전선을 아무리 뜯어본다 해도, 게임기로 게임을 어떻게 하는지 조작법을 알 수는 없음.유전의 법칙을 DNA에 대한 정교한 실험이 아니라 강낭콩 관찰로 알아냈듯이, 기술이 아무리 발전해도 클래식한 행동 연구가 지금처럼 하찮게 여겨져선 안 됨. 
• 1982년에 Marr가 제시한, 복잡한 현상을 이해하기 위한 프레임. 예를 들어 새의 비행을 이해하고자 할 때, flight라는 목적(1.why)이 있으면 flapping이라는 알고리즘(2.what)이 있고, 알고리즘을 물리적으로 실현하는 feather이라는 하드웨어(3.how)가 있다. 그러니까 비행을 제대로 이해하려면 새들은 비행을 왜 하지 -> 어떻게 날갯짓으로 비행할 수 있는 거지 -> 비행에 깃털이 어떤 도움을 주는 거지 순으로 연구해야 하지, 깃털만 연구해서는 안 됨.
• 인과관계에 대한 설명'은 '뇌가 어떻게 행동을 만들어내는가'에 대한 '진정한 이해'와 다르다. 앞에서 언급된 게임기의 예시가 다시 나오는데, 이 전선을 자르면 저 회로가 안 돌아간다는 식의 '인과관계에 대한 설명'은 게임기를 어떻게 조작해서 게임을 할 것인가에 대한 '진정한 이해'와 질적으로 같을 수 없다. 물론 뇌과학에 신경 세포와 행동 사이 인과관계에 대한 설명도 필요하기는 하다. 하지만 행동에 대한 거시적 이해가 먼저다.
• 하나의 neural activity 패턴과 하나의 행동이 일대일대응하는 것이 아님 → figure에 묘사된 다양한 오류를 범할 가능성.

• 동물 행동 실험은 의학/생물학 분야에서 신약개발 및 질병치료법 개발에 중요한 정보를 제공함. 

• 동물실험은 인간에게 적용하기 전에 치료법과 약물의 안전성과 효능을 평가하는 데 중요한 역할을 함. ex) PD 병증  유발하는 rotenone test 등
• 질병 치료법 개발/ 유전적 메커니즘에 대한 이해 등에 필요한 정보 제공.  예를들어, 우울증 또는 불안장애와 관련된 행동을 모델링하여 해당 질병의 원인과 치료법을 연구할 수 있음. 
• 또한, 아직까지도 약의 부작용 남아있으니까.. 행동실험을 계속 하면서 부작용을 줄이는게 좋음. 
• 반박) 약물실험같은 경우는 일부러 건강에 안좋은거 넣어서 생리적 변화를 유발하기도  하잖아.------->  동물권 이전에 인권을 생각해야함. 약개발 같은 경우, 인류에게 큰 이익을 가져다 주는 것이기 때문에, 동물실험은 불가피함. 이전 약 개발로 얼마나 많은 인류가 목숨을 구할 수 있었는지 reference 필요 
• ex) We diagnose Alzheimer disease with behavioral test. 
• PD / huntington ← motor disease ; 파킨슨병 ~> 약개발에도 필수적이다…  온전한 약은 없으니까. 
• PD 약 (L-DOPA 등)으로 생명을 구한 환자 수에 관한 통계 등 레퍼런스 있으면 좋을 듯
• 반박) 동물실험 결과와 인간 실험결과 다른 경우: 과학자들은 이미 면역력이 결핍된 쥐를 만들어 동물실험에 이용하고 있다. 이렇게 만든 생쥐는 과립구계나 쿠퍼세포 등 세망내피세포를 제외하고 백혈구가 생성되지 않는다. 때문에 인간의 조혈줄기세포를 도입해도 거부반응 없이 이식돼 각종 인간의 조혈세포가 오랫동안 생존하게 된다. 이러한 동물 모델을 이용해 인간의 질병에 대한 면역학적, 혈액학적 분석이 가능해 졌다. >> 동물 실험에서도 충분히 격차 줄일 수 있다.
  
  
• 아직 밝혀지지 않은 것들(연구 해야할 부분)이 너무나 많음.

• 행동은 생명체 의사결정의 최종적 결과물로써 중요한 연구 요소이며, 특히 인지/감정쪽 신경과학 계열은 아직 밝혀지지않은것이 많다.
• 행동 실험을 통해, 인간의 뇌와 유사한 동물의 뇌를 연구하여 인간의 행동 기반이 되는 신경회로를 파악하는데 도움이 될 수 있다.  
• 앞으로 그러면 얼마나 많은 연구할만한 거리가 있을것인가? 아직도 무궁무진하게 많다! → 늘려야한다. 지금까지도 많은 이해를 해올 수 있었다. 동물 행동실험을 통해…

2. Limitations of alternatives

동물 실험을 대체할 수 있는 완벽한 대안은 없음. 

• 산업적 접근방식
  • 실제 환경에서 동물행동 관찰하거나 실험하는 방식 ex, 농장에서의 동물행동
  • 제한된 환경 - 실제 환경에서의 동물 행동을 관찰하거나 실험하는 것은 특정 조건에 제한될 수 있음. 이로 인해 실험의 일반화 능력이 제한될 수 있음.
  •  관찰 및 제어의 한계 : 현실세계에서의 동물 관찰은 실험적 제어가 어려울 수 있음. 정확한 결과를 얻기 위해선 추가 분석 및 조정이 필요할 수 있음. 
• 컴퓨터모델링 /Organoid
  • 생물복잡성 구현의 어려움 및 일반화 문제. 동물이나 인간의 복잡한 생물학적 및 행동적 특성을 완벽하게 모방할 수 있는 인공모델, 체계는 아직 개발되지 않음. 또한 기존의 알고있는 지식 만으로 모델을 만든다고 해도, 해당 모델을 통해 새로운 지식을 찾아내기는 힘듬. 또한 특정 환경에서의 행동을 예측하거나 다른 상황에 일반화 하는 것이 어려움. 
  • https://www.mpg.de/10973479/questions-answers
  • https://www.nature.com/articles/s43586-022-00174-y
    (Zhao, Z., Chen, X., Dowbaj, A.M. et al. Organoids. Nat Rev Methods Primers 2, 94 (2022). https://doi.org/10.1038/s43586-022-00174-y)
  • 가령 줄기세포가 기반이 되는 오가노이드와 같은 기술을 구현할 때 기관마다, 연구소마다 가지고 있는 기능에 차이가 있어 똑같은 약물에도 반응이 다를 수 있다는 것. 이로 인해 독성 평가 시 기준점을 마련할 수 있는 표준화가 필요하다는 지적이다.
• 인간봉사자 
  • 인간에게 실험할 수 없는 행동 실험(윤리적 이슈) 에 대해, 인간과 유사한 생리적 특성을 갖는 일부 동물에 대해 행동 실험을 할 수 있음. (쥐/영장류) ~> 인간 건강문제에 대한 통찰 
  • 인간을 대상으로 하는 연구가 아니라, 동물의 행동 이해 혹은 복지 등을 위해서 하는 연구는 동물을 대상으로 해야만 함.
  • 인간을 대상으로는 여러 까다로울 수 있는 실험적 통제변인들을 잘 지키게 하기 어려움. 
  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2897124/

3. Improving ethics of animal behavior test

• 동물의 고통을 최소화하는 연구법 개발 : Animal-friendly behavioral test
  
  사전 훈련이 필요하지 않은 본능적인 반응인 자발적인 행동을 사용할 경우 큰 스트레스를 받지 않는다. 고통을 주지 않아도 충분히 회피 & 보상을 이끌어낼 수 있음.
  
  ex) Reward Test , 설치류 : 새로움만으로도 동물에게 동기 부여 가능(use of novelty as a motivator).
  Hamsters : storing food for hamsters(https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17406541),
  chinchilla: sand-batting
  
  ex) Aversive stimulation test
  air-puffs(https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22164138)
  Odor of predators (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14659473)
  Main Ref: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnbeh.2022.1090248/full#B32
  
  Animal-friendly behavioral test Condition : 1) the motivating factor should not be painful or stressful. 2) the observable behavior should be natural 3) the outcome variable associated with this behavioral response should be practical to measure in a laboratory setting through a method that is safe for the animals

• 규제가 윤리성을 보장함. 현재 동물 행동실험의 윤리적 가이드라인과 규제
  
  Replacement (치환): 동물 사용을 최소화하고 대안적인 방법을 모색함으로써 동물을 대체하는 것, Reduction (감소): 최소한의 동물을 사용하여 실험을 수행함으로써 동물의 수를 감소시키는 , Refinement (개선): 실험 절차나 조건을 최적화하여 동물의 스트레스와 고통을 최소화하고 복지를 향상시키는 것
  
  —> 3R 원칙의 우리 측에서의 이해(반박) : 동물 행동 실험에는 동물의 행복과 복지를 당연히 고려해야함. 또한 실험을 위해 동물 개체를 함부로 사용(남용)하면 안되며, 각 연구별 최적화된 동물 개체수(최소한의 수)를 사용해야함. 이를 고려하기 위한 노력으로 현재 동물 행동 실험을 위한 여러 윤리적 가이드라인과 규제가 마련되어 있음. 이러한 규제를 전제조건으로 동물 행동 실험은 계속될 수 있으며, 여러 분야의 동물 행동 실험이 사고와 행동에 대한 그 기저의 이해에 도움을 주고, 나아가 동물의 복지 개선 등에도 많은 도움을 줄 수 있는 만큼 동물 행동 실험은 증가되어야 함. 단, 말했듯이 윤리적 가이드라인과 규제를 더 면밀히하고 잘 지켜지는지를 관찰하는데 노력을 기울여야 함. 이러한 노력이 함께 했을때, 동물 행동 실험의 증가는 여러 긍정적인 영향을 사회에 낳을 것으로 보임. (즉, 개별 연구에서는 규제를 준수하며 최소한의 개체 수를 쓰되, 이러한 행동실험 연구가 많아져야 한다.)

• 관련 다수의 조직, 자격증, 규제 존재
  IACUC (Institutional Animal Care and Use Committee)
  AAALAC (Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care)
  ALAT (Assistant Laboratory Animal Technician), LAT (Laboratory Animal Technician), LATG (Laboratory Animal Technologist) 등의 자격증
  각국의 동물 보호법 및 규제(ex. 우리나라 동물보호법 - 동물실험윤리심의위원회에서 제정)
  
  실험 동물의 복지: 실험 동물의 사육환경, 사육관리, 행동적인 필요성 등에 대한 고려최소한의 피해: 동물보호법은 동물에게 최소한의 피해만을 가하는 것을 원칙으로 하며, 실험 동물에게 합리적인 피해를 가할 수 있는 최소한의 방법을 사용해야 함
  
  규정 준수 및 감독: 동물 행동 실험을 수행하는 연구기관은 동물 보호법과 실험 동물 관리에 관한 규정을 엄격히 준수해야 함. 또한 관련 기관들에 의해 주기적으로 감독 및 점검을 받아야 함.  현대의 동물실험은 동물 복지에 대한 엄격한 규제와 윤리적 지침을 따릅니다. 동물 복지에 대한 고려와 실험 동물의 고통 최소화를 위한 노력이 지속적으로 이루어지고 있습니다. 동물 실험을 할 때 동물의 고통을 최소화하기 위한 방법을 연구하고 있으며, 이러한 연구 결과는 동물 실험의 윤리적 측면을 강화합니다.
  
  —-------> 실제 이러한 규제가 잘 지켜지는지를 어떻게 암? 실태조사를 보면 지켜지지 않은 곳이 있음. : 0) 또다른 실태조사 자료 제시. 1) 기본적으로 연구실에서 균일한 실험을 위해 사용해야하기 때문에 평소 상태를 온전하게 하도록 신경쓸 수 밖에 없음. 2) 특히 행동실험 디자인을 할 때, 해당 연구가 여러 가이드라인과 규제를 준수하는지를 판단해 승인을 받아야하고, 해당 승인을 받아야 논문을 출판할 수 있으므로 논문을 내기 위해선 연구자들은 규제를 지킬 수 밖에 없음.  

• 이러한 여러 가이드라인과 규제, frendly 한 연구법에도 불구하고 어쩄든 동물이 행동실험중에 혹사당하는건 어떡할건데?
  
  —-------> 동물실험에만 강한 윤리 기준을 적용해서는 안됨.
  동물에 가해지는 고통은 축산업, 모피, 동물원, 심지어 반려동물까지, 인간이 동물을 이용하는 모든 분야에서 사실상 불가피함. 따라서 동물 실험에만 지나치게 엄격한 잣대를 들이대는 것은 비합리적임. 현재 동물 실험 축소를 주장하는 의견이 많은 것은 과학 기술의 중요성과 과학에 있어 동물 실험의 중요성을 잘 모르는 비전문가들이 많기 때문일 가능성이 있음.  그러니 두 가지의 중요성을 잘 아는 전문가들이 논리적으로 이를 주장하고, 동물 실험에 대한 지나친 규제를 막아야 함.
  
  농림축산검역본부의 조사 결과에 따르면 2021년 우리나라의 실험동물 사용량은 488만 마리로, 전년 대비 17.8% 증가하며 매년 사용량이 늘고 있다. 이 중 생쥐 사용량은 전체의 64.8%를 차지한다. 닭 소비량도 엄청나다. 농림축산식품부에 따르면, 지난해 닭 10억3564만마리가 식용으로 도축됐다. 이를 국내 총 가구 수(2073만가구)로 나누면, 산술적으로 가구당 1년(50주)에 50마리, 즉 '1주 1닭'을 소비하고 있는 셈이다.2022. 11. 29.
  
  —----> 동물 행동실험의 피해와 고려점 
  
  1. 동물이 겪을 스트레스와 불안/ 불편/ 고통/ 사회적고립
  2. 동물의 상처 또는 부상
  3. 생리적 영향.
  
  고려되어야 할 요소 
  
  1. 동물 복지 문제 : 실험동물이 불안/ 고통/ 스트레스 경험가능. 적절한 동물복지기준 준수, 실험동물 복지 보장 필요 
  2. 동물 사용의 필요성과 정당성 : 실험의 목적과 동물사용의 필요성을 명확히 평가하고 방법 검토
  3. 동물 고통 및 고통 완화 : 고통을 겪는경우 그 고통을 최소화하고 완화함. 마취/진통 등.
  4. 생명과 윤리 : 실험을 통해 얻는 정보가 생명과 복지를 희생하는것이 가치있는지..
  5. 연구결과 활용 : 윤리적 한계 고려 및 현지화/해석. 동물의 복지와 공익을 고려하는데 활용될 수 있음. 

• 오히려 동물을 위해서, 동물의 행동양식에 대한 연구가 필요할 수 있음. 즉, 실험동물의 복지를 위한 동물 실험
  
  어떤 동물행동 실험은 그 목표를 동물의 행동에 대한 이해를 목표로 하고, 이같은 연구는 궁극적으로 동물의 복지를 위해서도 활용될 수 있음. 예로,  실험동물로 살아가는 동안 동물답게 살아가게 하기 위해서.
  1. Effects of social interaction on stress response in mice after exposure to a confined space : 밀폐된 공간에 갇힌 후 쥐의 스트레스 반응에 대한 사회적 상호 작용의 영향을 조사, 사회적 상호 작용이 쥐의 스트레스 호르몬 수치를 감소시키고 불안 행동을 줄이는 데 효과적 -> 쥐 실험을 할 때 밀폐된 공간에서 실험을 하게 될 경우 사회적 상호작용을 제공하는 것이 도움이 됨
  2. The effect of female social interaction on stress response in male mice : 암컷 쥐의 사회적 상호 작용이 수컷 쥐의 스트레스 반응을 완화시키는 데 미치는 영향을 조사함. 암컷 쥐와 함께 사육된 수컷 쥐가 암컷 쥐와 함께 사육되지 않은 수컷 쥐보다 스트레스 호르몬 수치가 낮고 불안 행동이 적다는 것을 발견 -> 수컷 쥐를 이용해 실험을 해야할 경우, 암컷 쥐의 사회적 상호작용으로 복지를 향상 시킬 수 있음을 보임. 
• Animal behavior test를 더 다양하게 하면서 animal에 대한 이해를 높여야 더 윤리적으로 실험할 수 있다.
  • 상대 측의 동물 실험 윤리 위반 주장에 반박하기 위한 규제의 긍정적 변화 통계 (실태 조사에 반박)
  • 연구자 또한 스트레스 복지가 보장되어 스트레스 없는 동물로 연구를 진행해야 하므로 누구보다 동물 복지에 진심일 수 있음! = 연구자들 역시 동물실험 결과의 재현성 확보와 동물복지 양면을 고려하고 있음
  • [출처] 쥐와 인류, 그 공생의 역사. 쥐는 인간의 삶에 어떻게 영향을 주었는가?|작성자 IBS

끝.

마찬가지로 대충 필기만 적기

1. 유대인 역사와 종교 (유대교, 디아스포라)

• 아브라함; 유대인의 조상, 하나님과 첫번째 계약을 맺은 아브라함. 하나님만을 섬기고 그 대신 민족의 번영을 약속받음
• 모세 : 400년 이집트 노예생활 끝냄
• 유대왕국 멸망.. 
• 마사다 요새 항전 : 민족 전체 인구 ⅔ 사망(600만), 2천년 방랑시작.,
• 중세 유대인 (구약만 인정 ,예수인정안함, ) 십자군전쟁중 학살, 
• 유대인 학살 1200만명의 절반이 살해. 독일계유대인 30만명 미국이주→ 미국노벨상수상자 29명증가, 독일 5명감소
• 이스라엘 건국과 중동전쟁 (1947, 48년)

2. 유대인 정신

• 티쿤 올람 ; 세상을 개선하다, 란 뜻. 성인식때 세상을 사는 목적의 질문에 대한 답.

“단순 회사 취직이 목표가 아니라, 세상을 크게 변하게 하는 무언가를 만드는 것…”

하나님은 세상을 창조하셨으나 아직 완전하지 못함. 

• 자녀는 신이 내린 선물, 신 외의 자는 모두 평등 
• 후추파 정신 (철면피, 대담한사람, 용감한 사람)
• 공동체 정신 (공부, 토론)
• 자선 (쩨다카), 마크주커버그.. 미국 내 2%인 유대인이 미국기부총액 45%를 기부, 사회에환원한다

3. 세상을 움직이는, 이끄는 유대인 

• 제프 베조스, 워렌 버핏, 빌게이츠, 일론머스크, … (10대 갑부 중 5명이 유대인..) 돈 만을 좇는 것 같지 않다. (유대인 피가 흐르거나/ 유대교로 개종한사람.. ~? 
• 노벨상을 가장 많이 받은 민족. 노벨상수상자의 30%.. 
• 세계 지배가 미국이라면 , 미국을 지배하는것은 유대인이다.

4. 토론

4-1. 이스라엘과 한국의 공통점과 차이점 무엇인가? 이스라엘 전쟁? 작은나라?

• 차이: 애초에 그 선민사상, 어릴적부터 가지게되는 나는 특별해 라는 믿음 자체가 그 사람을 정말 특별한 사람으로 만들어주는게 아닐까? 주위사람들이 모두 뛰어나지면 자연스레 나도 뛰어나지게 된다..
  

• 차이 : 티쿤 올림… 큰 꿈을 가진 사람들이 성공한다. 우리나라는 큰 꿈을 가진사람이 얼마나 될까? 없는 것 같다… 
• 차이 : 후추파정신 → 질문을 많이 하지 않는,, 꺼려하는 우리나라의 안 좋은 문화. 질문을 하고 토론을 해야 스스로도, 학문도, 세상도 발전할 수 있음. 다만 단점: 민족/종교 배타성이 크다, 자기주장 확고한게 안좋은 부분이기도 함. 
• 차이 ; 기부문화 → 단순 돈이 목적이 아니라, 진심으로 이 세상을 생각하는 사람들. 인생에 돈이 중요한게 아님을 안다. 정말 , 세상을 바꾸려 노력한다는 의지가 보임. 우리나라는 그냥 돈이 중요.. 
• 차이 : 민족을 공동체라고 생각하는.. 
• 공통 : 전쟁 다수. 많이 학살당해서 쉽게 죽을 유전자가 다 사라지고, 학살을 피해 어떻게든 살아남은 뛰어난 유전자만 남은거 아닐까 .. 걸러지고 걸러지고…
• 공통 : 작은 나라, 소수 민족이라 모든 민족이 비슷한 사상과 생활양식으로 성장가능하니, 민족의 성장이 서로 발맞추어 빠를 수 밖에. 

4-2. 이스라엘이 아닌 미국에서 노벨상이 많이 나오는 이유는 무엇인가?

• 전쟁중이잖어. 미국 free .

4-3. 자신이 받은 교육이 개인과 국가에게 갖는 의미는?

• 개인이 모여 국가가 됨… 

4-4. 반유대교가 왜이렇게 많이 생기는가? 

• 굉장히 오래된 정서. 잘 드러내지 않는 경향이 있다. 원래 시기하는 사람은 많이 생김. 자기 잘난줄 알고 또 진짜 잘해내는 사람들보면 질투. 그 외 사람들은 작은 꿈을 가지고 태어난김에 심심하게 살아가는데.. 신기하게 보이기도하고 안좋게 보이기도하겠지. 유대인 선민사상, 후추파정신특성상 싫어하는사람이 있을수밖에없고, 본인 하고싶은대로 하고자하니 갈등도 많이 생기고.. 불도저같은..  

민족주의, 

4-5. 왜 전쟁중? 세상을 움직이면 빠르게 전쟁을 끝낼거같은ㄷㅔ

• 전 세계 지구상에 살고, 팔레스테인 분쟁지역에서 내땅이라고 우기면서 살고있다… 위대하고자금력이 많다고 해서 일시에해결할수없다. 현실에존재하는장벽 어려움,인정할수밖에없다. 불구하고 600만, 2억명에대치하면서 살고잇다? 
• 그럼에도 세상을 움직이는 유대인이라고 할 수 있나? 자기나라도 못지키는데..
• 50년전부터.. 팔레트사인 사람들 서안/가자지구 옮겨서 가둬두며살게하며.. 당연히 반발심. 유대인 종교/문화특성상 자기와다른민족/종교 배타성이 크다. 자기주장 확고. 둘중에 하나가 망하지않으면 타협점이 안보이는데, 분쟁 완화되거나해결될수있는방향?

4-6. 선민의식과 강한 민족주의는 물론 좋은 점도 있지만, 또 그 타 종족/종교에 배타적인 자세 때문에 전쟁이 발발하는 것 같기도 하다..  좋은 부분만 가질 수는 없는걸까? 

---> 이건 윤리적으로 좋고 나쁨의 문제라기보단 신앙문제이지 않나. 전쟁하는것도 ㅅ종교와 관련된 것이고.. 

---> 신앙에 윤리 잣대? 들이댈수잇지. 근데 피하긴 힘들다..

---> 그 신앙이 옳은가? 적당해야한다. 정도

---> 현 전쟁의 원인이 유대인의 배타주의와 선민의식이 기반인가? 그리고 자선.. 경제적 원조행위가 마음의 연결이 아니다? 왜 배타적이라고 하는 이유가 뭐지? 

전쟁.. 그런 정신이 안좋게 발현하는것보다도 일단 지금 전쟁의 이유는 신앙, 신념 자체의 문제인것같다.. 종교적으로 내 땅이었다는. 조상들의 땅이었다는,, .그래서 이유있는 점령이라는.

- 그래도 전쟁이 옳은가? 

0315. 심재우님 강연.

일단 필기 올려두고 나중에 정리해야지...

토론을 할 때 말 충돌이아니라 생각충돌을 해라. 생각이

충돌하면 창의가 된다.

노벨상은 혼자만드는게아니라 공동수상자가 많다.. 우리나라는 공동프로젝트에 약함. 개인은 능해도 단체는 약함. 한국사람의 문제.. 노벨상 타려면? 독서를 많이 해야함. 미국/일본 월간 평균 독서량 -> 6~7권. 우리나라 0.8권, OECD 최하위. 실제 70개 넘는 노벨상을 탄 시카고대학은 처음부터 독서와 토론을 강조했다... 

의도적으로 고통스러운 독서를 해라. 생각을하고 행동을 해라. 머리를 쓰고, 눈을 쓰고, 몸을 쓰고.. 이걸 안하면 독서 효과가 없다. 쉽게 읽히는 독서는 아무 의미없는 행동이다. 단순 월에 n권 읽는다는 사람은 지식쇼핑중독일 뿐이다. "딥다이브리딩"을 해라. 스노쿨링이 아니라.. 남들이 다 보는걸 보지 말고, 깊이 들어가봐라.

신토피칼 독서? 

세상에 새로운게 나왔다 -> 깊게 알고싶다.. 이에 대한 책을 쓰고싶어 -> 관련 책 10-20개 삼. -> 계속 읽다보면 이해도 올라감.. -> 전문가 -> 내 책을 쓸 수 있다.

읽기(3색줄 독서) -> 메모(옵시디안?) -> 15창의질문 -> 논술(내 말로 글을 씀) 

----> 책 쓰기. 

글 쓰는법

머릿속으로 관심있는 주제 정함/구조 구체화. 

-> 글로 정리  

chapter1 머릿속으로 쓰기 

-> 워드(타이핑) 일단 다 써. 문맥 안맞고 논리적이지 않더라도 일단 써. 

쓴걸 눈으로 보고 읽어  

-> 논리구조맞춰/수정/ 아이디어 추가 

글을 하나 만들어 (한 챕터 차지) 

포인트는 , 보통 사람들은 생각만하고 가시화를 안하는 것. 조금만 이상해도 쓰지않음. 일단 이상해도 써라. 

머릿속으로 글을 쓸때 수업이 많은 질문을 던진다. 

-> 자신이 만든 문장에 대해 스스로 질문을 던진다. 야러 방면으로 연결, ... --> 글감을 늘림. 

질문을 던진다. 수업이... 

글감 .. 계속질문 

(결국 인지의 본성은 질문을 던지는 것 일수도 있어. 세상에 대한 질문, 나에 대한 질문.. 거기서 인지와 자아가 생기는 걸수도, 

인공지능도 스스로 질문을 던질 수 있게 하면, 자아가 생길 수도 있다,? 질문한다는것 자체가 창의, 인지과정)

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3색줄 독서가 뭔데 그래서?

1. RGB 줄을 그어라. 

R: Important  : 중요한 문장을 기록 

G: More: 충분히 이해되지 않거나 확인/심화학습이필요한 문장 기록

B: Different : 저자와 다른 자신만의 생각이 있는 문장 기록 

2. RED/ Green / Blue 끼리 모아라. 

3. Purple -> 책에 대한 내 의견 종합해서 적어라. 그리고 내가 책 내용 중 실행할 것을 3개 적어라. 적어도 1달에서 100일정도는 실행해봐라.  

Q. 하나씩 읽는데 정말 오래걸릴것같은데 (실행하는것까지) -> 월당 몇권읽는거 추천? 예를들어 미국/일본은 월간 6-7권인데.. 

AI활용 (대학생~) 

RED/ Green/ Blue 모아둔거 인공지능에 입력해라.

RED (요약생성/ 이런 부분에 대한 질문던져달라고 요청)

Green (추가 설명 및 자료 찾아달라해. 요약해줘. )

Blue (저자생각/ 인공지능검색, 그것과 다른 학자/저자들의 의견 보여달라고 해라.)

낮보단 밤에(눈에 다른게 많이 안보이고, 나 스스로에게 집중할 수 있게.. 매일매일 새로운길 가지 말고 익숙한 길을 가라.) 

조깅하거나 뛰지마라. 산소가 뇌로 가야함. 

모르는게 있으면 물어봐 하는 교수는 있지만, 다른 생각이 있으면 물어봐 라는 교수는 없다.. 

좋은 책 고르는 방법 -> 1) 관심주제생각 2) chatGPT에게 추천해달라고 물어봐, 추천할 이유 

.

..

.

강사님께선 노벨상 수상자를 만들고 싶어하신다.

스스로 질문하고 생각할줄 아는 분. 그러나 한국인들은 그러지 않는? 못하는 사람이 많다. 내가 봐도 그렇다. 

답답함을 느끼셨는지, 독서법과 토론, 생각하는 법의 중요성을 강조하고 본인의 경우 어떻게 하는지 알려주고 다니신다. 

나같은 경우는 어릴적부터 질문과 토론, 비판적 사고를 해와서 기본적으로 장착되어있는데 다른 사람들은 그러지 않은 사람이 많은 듯. 난 교과서를 봐도 교수님 수업을 들어도 늘 스스로에게 질문하고 다른분야와 엮고 생각들을 하는데.. 대개 비판적으로 생각하는게 기본이고 인정할것은 인정하고 의문이 드는것은 파고든다. 그러다보면 이미 다음 챕터 내용(나중에 알고보니 다음챕터)이 이미 내 머릿속에 정리되어 있다...

Q. ChatGPT 가 유용하고 저도 많이 사용하고 있는데,  

(나는 이미 수업들을때 그러고있었네. 그 외 일상에서도 그러고있었다.)

Q. 저같은 경우는 어릴적부터 교과서든 강의든 새로운 지식에 대해 늘 비판적 시각으로 바라보며, 스스로 질문하고 내면적으로 토론하며 커왔고, 그러다보니 이제는 생각할줄 아는 힘이 내재되어졌다고 생각합니다. 즉 오늘 말씀하신 3색줄 독서방법을 이미 일상생활에 늘 적용하며 살아왔다고 생각하는데요, 

혹시 이 단계에서 더 발전할 수 있는 부분이 있을까? 

제 생각엔 이것은 기본적인 것이고, 뭔가 더 발전할 수 있는 방법이 있을 것 같은데. 혹시 생각해보셨을때 이런 부분말고도 뭐  필요하다고 생각되는 부분이 있을까? 

--> 글쓰기나 책쓰기를 해라. 

(나는 언젠가 번역 일을 하고 싶었는데, 그 이유는 타인의 생각을 습득하고, 그걸 내 말로 다시금 표현하며 새로운 지식을 습득하고 타인에게도 전달하는것에 의미가 있다고 생각함. 근데 비추천이라고 하심. 왜냐면 챗지피티가 있기 때문. 지식습득은 챗지피티가 번역해주는걸로 알면 됨. 시간은 한정되어있기때문에, 간단히 할 수 있는건 그렇게 하고, 나는 더 중요한 것에 집중하는게 낫다는 조언을 들음, 번역가를 하기보다 저자가 되라는 조언을 들음.. )

--> Q. 그럼 책을 쓰는 것을 통해, 내가 어떤 발전을 할 수 있게 되는거지?  생각에 생각의 꼬리를 물고.. 더 생각을 깊어지게 할 수 있는 방법? 

--->강의 정말 잘 들었습니다. 다만 강의를 들으며 ChatGPT 가 없는채로도 그게 가능해야 하지않나? 하는 생각이 들었습니다. 만약 ChatGPT가 갑자기 서비스를 하지 않게 된다면? 그래서 더이상 이용할 수 없게 된다면? 그렇다면 나는 기존의 ChatGPT를 이용해서 갖던 퍼포먼스를 갖지 못할 것입니다. ChatGPT에 계속 의지하는게 맞을까? 그게 정말 내 능력이 맞을까? 라는 생각이 들었습니다. 어느정도 support 용도로 사용하되 너무 의존하는 것은 좋지 않겠단 생각을 했습니다. 

또한, ChatGPT를 천재들의 집단이라고 말씀하셨는데, 저는 그 말에 동의하면서 동의하지 않습니다. ChatGPT의 원리는 각 문맥에 대해 다음에 나올 문맥이 가장 높은 것을 내뱉는 것으로, 수집된 여러 데이터를 기반으로 제공되는데, 해당 데이터의 정확성, 즉 ChatGPT의 정확성을 보장할 수 없기 때문입니다. 실제로 ChatGPT가 작성한 스크립트에 여러 오류내용이 함께 있기도 합니다. 따라서 너무 신뢰하기 보다는 스스로 그 내용을 검증해야 할 것입니다.  

그러면 책을 쓰는 이유가 뭐지? 나에게 어떤 도움이 될까 

생각정리? 

창의적인 사고가 가능한 뇌를 만들려고 하는거잖아.?

이미 창의적 사고 가능한 뇌가 되었다. 

그러면 그 다음단계가 없나? 이제 연구할 때?

이제 더 뭐 할건 없고 뭐든 할 수 있는건가. . 

(독서 뿐 아니라 일생상활 자체를 그렇게 살아야함) 

금일 강의는 한국뇌연구원 김기범 박사님의 Construction and Utilization of Advanced Brain Research Platforms at the Brain Tech Center(Multi-modal, Multi-scale research) 강연이었습니다. 박사님은 특이한 이력을 가지고 계신데요, 처음에 soft matter(sands) 을 연구하시다가 점차 single DNA(Nucleic acids) -> SNARE complex(Amino acids)) → Artificial Cells(Lipids) —> Brain (All) 로 점점 복잡한 level 의 생체조직을 연구하게 되셨다고합니다.

한국뇌연구원의 뇌과학실용화센터장을 역임하고 계신 박사님께선 뇌 연구원 소개 또한 해주셨습니다. 새롭게 알게된 사실은 한국 뇌 연구원에는 한국뇌은행이 있고,  기증된 뇌나 앞으로 뇌를 기증하겠다는 의사를 밝힌 환자들의 리스트가 있다는 것입니다. 이러한 한국 뇌 은행의 뇌를 기반으로 뇌 연구원에선 영상분석/행동분석/데이터 분석을 하신다고 합니다. 뇌과학 실용화 센터는 크게 2개의 플랫폼을 가지고 있는데,1)  fMRI+PET+신경활성을 모두 한번에 측정 가능한 뇌영상/행동/분자정보 연계 플랫폼과 2) 뇌연구자원/데이터관리/활용 플랫폼 입니다. 

박사님께서 지금까지 하신 연구는 Multi-scale - Multi-modal 연구라고 정의할 수 있겠는데요, 상세하게는 다음과 같은 연구를 하셨다고 합니다. 

1) Lipid/ DNA/Protein – Magnetic tweezers/Optical tweezers/ Single molecule imaging

     : Single molecule measurement, Magnetic particle (purification할때 쓰는..) 을 이용해 

       DNA 를 Extension 되게하고, 어느 힘에 어느정도의 extension이 되는지 확인. DNA에서는 

       힘에 따라 연속되게, 일정하게 부셔지며,  SNARE Complex 에서는 두 단계로 부셔지는것을 

       확인하셨다고 합니다. 이렇게 해서 아는 정보는 Synaptic vesicle fusion 기능을 확인할 수 

       있는데, 예를들어 membrain 에 붙을때 10피코 힘 정도가 유지가 되면 반만 붙어있다.. 와    

        같은 정보입니다. 

2) Mitocondria/cell - Super resolution microscopy/ 거대시료 microscopy

      :2-1) Optical manipulation of cell  Signle cell 단위에서처럼, Cell 단위에서 고무줄처럼 늘렸 

       다 줄였다하며 관찰하는 실험입니다. 이 연구에서는 내가 원하는 위치로 cell을 가져가서 붙 

        이거나, 세포를 떼거나 와 같은 세부 조작이 가능하다고 합니다. 

     2-2) Cell modulation : 하나의 세포에서 두개의 다른위치에서는 어떤 특성이 다른지, 즉 덴드 

    라이트 위치 1과 덴드라이트 위치 2가 어떤 다른 signal 이 나타나는지를 보는 연구입니다. 

3) Brain-behaivior - 전기생리측정조절(무선), 소동물VR, 소동물MRI, 신경활성측정/조절(광학)

      In vivo animal study 에서는 직접 Tracing 이 가능한, 7-channel 로 신경활성을 측정할 수 있

      는 하드웨이 기기를 만드셨다고 합니다. 해당 기기를 통해 Decision-making/ Social 

       interaction/ MRI+Multi-channel-Fiber-photometry 에 대한 연구를 진행하셨다고 합니다. 

4) Brain-behavior(eeg/nirs/VR treadmill/양자컴퓨터)

       이 분야에선 가상현실 행동실험의 환경을 구현하시기도 하고, 뇌파를 이용해 드론을 움직이

       는 등의 연구를 하셨다고 합니다.

박사님께서는 이렇듯 다방면으로 다양한 연구를 하셨습니다. 제가 느끼기에는 Innovative 한 정보 측정 기술을 만들어서, 해당 기술을 통해 multi-scale/ multi-model 레벨에서 뇌의 비밀을 풀어가려고 하시는 것으로 느껴졌습니다. 박사님께서는 본인을 "Creative Bridge Scientist" 이라고 지칭하시며, Biology/AI 등 여러 분야를 잇고 통역할 수 있는 연구원이 되고 싶다고 말씀하셨습니다. 강연을 들으며 궁금했던 부분은, 다음과 같은 내용이었습니다. 

"뇌과학 실용화 센터장이시라고 설명을 해주셨는데, 여기서 말하는 뇌과학의 실용화 라는게 정확히 어떤 의미인지, 앞으로 어떻게 이뤄질 수 있을지 궁금합니다. 예를들어 뇌파로 드론을 조종하게 하여, 일상속에서 뇌파 같은 정보를 적극적으로 활용할 수 있게 하는 그런 방향인 것인가요? 

다만 해당 예시에서는, 뇌파로 하는 조종하는것보단 손으로 직접 조종하는게 훨씬 낫다는 생각이 듭니다. 뇌파로 조종할 경우 집중이 흐트러지거나 분석이 잠시라도 잘못되면 어디로 갈지 모르고 부숴 질지도 모르는 등 컨트롤러를 이용하는 방식보다도 훨씬 불확실성이 크기 때문입니다. 이런 부분에선 뇌과학을 실제 세상에 적용하려 하는게 정말 많은 의의를 가질 수 있는지 궁금하기도 합니다. 아무래도 뇌과학의 실용화라고 하면 뇌파 측정 및 분석을 통한 신경장애 신체 기능 보조 및 대체분야가 가장 의의가 클 것 같은데, 병원과 협업하여 그런 것들도 하실 예정인지? 궁금하고,. 

또 교수님께서는 single molecule 에서 연구하는게 가장 깊은 관심이라고 말씀하셨는데, single molecule 연구를 어떤 식으로 세상에 실용화할 수 있을지? 도 궁금합니다. "

이 질문에 대한 대답은 제가 느끼기에는 처음엔 일단 실용화 하려고 받은건 아니었다… 근데 하게됐다?! 그래서 많은 고민이 필요하겠다… 다만 뉴렁링크를 보면 진짜 실용화 할 수 있을지도 모른다... 정도 라고 생각했습니다. 

오늘도 세미나를 통해 여러 분야에 걸친 연구를 들을 수 있어서 좋았습니다.

감사합니다. 

필기 > 

Construction and Utilization of Advanced Brain Research Platforms at the Brain Tech Center

(Multi-modal, Multi-scale) 

# The first platform is an advanced brain function analysis system that uses in vivo multimodal brain imaging to explore the complexities of neural processes. The second platform is a brain research data center designed for integrating, analyzing, and managing a wide range of brain research data. 

# He will detail the integration of cutting-edge technologies and collaborative efforts. Moreover, he will elucidate how researchers will strategically utilize these platforms, showcasing their potential to drive groundbreaking discoveries and advance the frontiers of brain science research.

• 이력

특이한 이력.. 모래 연구하다가 바이오로? (soft matter(sands) -> single DNA(Nucleic acids) -> SNARE complex(Amino acids)) → Artificial Cells(Lipids) —> Brain (All)

Q. 어쩌다 모래연구하다가 바이오로 오신거지?? 

그중에서도 DNA 하다가 또 amino acids 쪽으로 오신거지/?

—-> 계속 바뀐건 더 복잡한걸 연구해보자… 이쪽? 

• 뇌 연구원 소개 

뇌연구원이 고작 11년도 12월에 설립됐네

Q. 세계 최초가 되는 연구주제 발굴 및 구현..? —> 실제로 지난 10여년간 이러한 연구주제를 발굴한 바 있는지 ..?

ㄸㄸ……. 뇌를 기증하겠다는.. 실제 뇌 인체조직 가지고있음…  뇌 은행…

한국뇌은행 -> 영상분석/행동분석/데이터분석… 

뇌과학 실용화 센터의 큰 2축

1. 뇌영상/행동/분자정보 연계 플랫폼 ||

한번에 측정가능. { 자기공명(fMRI)+PET+신경활성 }

멀티모달 뇌영상 기반 뇌기능 분석 플랫폼

1.  뇌연구자원/ 데이터관리/ 활용 플랫폼 

• Multi-scale, Multi-modal

Lipid/ DNA/Protein – Magnetic tweezers/Optical tweezers/ Single molecule imaging

Mitocondria/cell - Super resolution microscopy/ 거대시료 microscopy

Brain-behaivior - 전기생리측정조절(무선), 소동물VR, 소동물MRI, 신경활성측정/조절(광학)

Brain-behavior(eeg/nirs/VR treadmill/양자컴퓨터..?)

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1. Single Molecule Measurement . (힘을 가해졌을때 부셔지는부분에서 정보/ 힘을 뺐을때 회복되는부분에서 정보수집??)

DNA 고무줄처럼

Biomolecure - 붙임 magnetic particle(purification 할때 쓰는거. ) - magnetic tweezers

• Extension 에 대한 정보… Q. 어떤 정보가 나오는데??????? : 일정하게 부셔지는중… 

SNARE complex - 두단계로 부셔진다

Q. 근데 이건 x축의 스케일에 따라서 다르게 보일 수 있잖아… SNARE complex 는 400? Nm고.. 

Synaptic vesicle fusion 기능의 확인가능 → membrain 에 붙을때 10피코 힘정도 유지가되면.. 반만 붙어있는상태..

Q. 왜 mechanical model for synaptic vesicle fusion 이 중요한거지? magnetic tweezers 를 이용해서? 여러 brain에서 

1. Single cell manipulation 

Cell 고무줄처럼 (Optical tweezers)

2-1) Optical manipulation of cell … 세포를 떼거나, 내가 원하는 위치로 가져가서 붙이거나… … 

2-2) cell modulation ( 하나의 세포에서 두개의 다른위치에서 어떤 특성? (덴드라이트1/ 덴드라이트2) /// 신경세포가 부위별로 어떤 

1. In vivo animal study 

Tracing 가능/ 7 channel  측정가능/ … 

→ Decision-,aking/ Social interaction

→ MRI + Multi-channel-Fiber photometry

Q. 하드웨어를 이용해 분석하는 연구들? 

4. Human Brain machine interface (BMI)

1. 가상현실 행동실험 환경구현 | 

가상현실기반 행동중인 in-vivo 신경활성이미징의

?Q. 실제와 가상현실간의 간극이 있는지 같은걸 보는건가?

Q. 뇌파로 하는 조종하는게 손으로 직접 조종하는거보다 나을게 뭐지?

집중이 흐트러지면 어디로갈지도 모르는데… 

“Creative Bridge Scientist” – Biology/AI/…

Innovative 한 정보 측정 기술을 만들어서, 해당 기술을 통해 multi-scale/ multi-model 레벨에서 뇌의 비밀을 풀어가려고 하시는 듯…   

Cell to Cell ()<---- infection(diseasee cell/ normal cell 단백질 여러 부분이 넘어가는지.. 

Q. 뇌과학 실용화 센터장이시라고 설명을 해주셨는데요, 여기서 말하는 뇌과학의 실용화 라는게 정확히 어떤 의미인지, 앞으로 어떻게 이뤄질 수 있을지 궁금합니다. 예를들어 뇌파로 드론을 조종하게 하여, 일상속에서 뇌파 같은 정보를 적극적으로 활용할 수 있게 하는 그런 방향인 것인가요? 

다만 해당 예시에서는, 뇌파로 하는 조종하는것보단 손으로 직접 조종하는게 훨씬 낫다는 생각이 듭니다. 뇌파로 조종할 경우 집중이 흐트러지거나 분석이 잠시라도 잘못되면 어디로 갈지 모르고 부숴 질지도 모르는 등 컨트롤러를 이용하는 방식보다도 훨씬 불확실성이 크기 때문입니다. 이런 부분에선 뇌과학을 실제 세상에 적용하려 하는게 정말 많은 의의를 가질 수 있는지 궁금하기도 합니다. 아무래도 뇌과학의 실용화라고 하면 뇌파 측정 및 분석을 통한 신경장애 신체 기능 보조 및 대체분야가 가장 의의가 클 것 같은데, 병원과 협업하여 그런 것들도 하실 예정인지? 궁금하고,. 

또 교수님께서는 single molecule 에서 연구하는게 가장 깊은 관심이라고 말씀하셨는데, single molecule 연구를 어떤 식으로 세상에 실용화할 수 있을지? 도 궁금합니다. 

—> 처음엔 일단 실용화 하려고 받은건 아니었다… 근데 하게됐다?! 많은 고민이 필요하겠다… 가 대답인듯… 

출연연… : 논문으로 끝나는 일은 하지마라… (IBS 외에는 뭔갈 만들어야함.)

상용화 만을 위해 연구하는건 아니지만… 이 기술이 실용화 될수 있겠다.. 하는 desision 

BCI/DMI/ (뉴럴링크.. 상업화하겠다는. 영리목적의 연구… ) 

실용화목표 – 뇌산업을 만들려면, 어떻게해야할까…. 뉴럴링크보면 할 수 있을지도 ? 많은 고민이 필요하다..

금일 강의는 이인석 교수님의 Decoding Our Second Genome for Microbiome Medicine 강의였습니다. 이는 인간 신체 내(장 및 구강 등)에서 살아숨쉬는 미생물 집합인 mircobiome 을 연구하는 분야인데요, 흔히 생각하는 인간이 내재적으로 갖고있는 유전체(DNA 등, ) 외에도 우리 몸의 건강을 변화시킬 수 있는 두 번째 유전체로서, '미생물 유전체' 분야가 활발히 연구되고 있다는 사실을 처음으로 알게되어 흥미롭게 강의를 들었던 것 같습니다.

미생물 유전체는 우리의 건강 및 질병 발생에 중요한 영향을 미친다고 합니다. 예를 들어 장 내 미생물의 변화는 소화기 질환, 면역기능 저하 등과 관련될 수 있고, 따라서 microbiome 을 연구하는 것은 새로운 치료법 및 전신질환, 질병 예방 방법을 개발하는데 중요한 요소가 된다고 합니다. 

 교수님께서는 지금까지의 인간의 genome 에 대한 연구가 잘 진행될 수 있었던 이유는 reference genome 연구가 기반이 되었기때문이라고 언급하시며, 미생물 유전체에서도 reference microbiomes 가 필요하다고 말씀하셨습니다. 이 전까지의 연구는 그냥 장내 일부 미생물의 단백질을 분석해서, 어떤 단백질들이 있더라.. 라는것은 알 수 있었지만 정확히 대표적으로 어떤 species, 어떤 기능들이 질환에 연관을 주는지에 대한 연구가 없었던 것입니다.

rRNA sequencing 연구는 한 종류의 유전체를 대상으로 하기에 수천개의 장내 미생물을 분석하는데에는 한계가 명확했기 때문에, 교수님께서는 Whole metagenomic sequencing 방식, 즉 여러 개의 유전체 군집을 대상으로 one-shot, 한번에 분석하는 방식을 활용하셨습니다. WMS 는 미생물 군집의 구성원 뿐 아니라, 대규모 유전자 발굴, 대사 기능, 유전적 다양성, 생태학적 관계 등을 포함해 넓은 범위의 정보를 제공할 수 있다고 합니다.

 교수님께서는 national, 즉 인종마다도 장내 미생물의 분포나 존재가 다를 것이라 말씀하시며 미국과 중국같은 나라에 비해 한국인들의 장내 미생물에 대해 알려진바가 많지 않다며 (전체 데이터베이스의 1.43%정도) 먼저 한국인을 대상으로 한 장내 미생물 카테고리를 만들고자 하셨다고 하였습니다. 장내 미생물에는 culture 가 되는 것과, 되지 않는 난배양성 미생물이 있어 난 배양성 미생물을 culture가 되도록 만드는 조건을 찾는 것도 이 때 중요한 요소였다고 말씀을 해주셨습니다. 사용하신 WMS 기법은 다음과 같이 진행됩니다. 

WMS reads → (Assembly; overlab based assembly) —> contigs (하나의 gnome으로) —> (binning, 비슷한 DNA패턴을 갖고있을것이다, 양이 비슷할것이다라는 가정하에)  —> Bins (하나의 gnome이라 판단)

이러한 방법을 토대로 sequencing 및 classification를 하셨고, 이후 보다 발전된 read 방법인 Long read sequencing 이나 Hifi metogenomics sequencing 에 대해서도 말씀을 해주셨습니다. 이는 기존의 짧게만 read 가 되어 정확도가 낮았던 sequencing 및 binning 을, 좀 더 길게 read 할 수 있는 기법을 적용해 신뢰도를 높이고자 하던 시도였습니다 이를 통해 완벽한 gnome read 를 할 수 있었고, 나아가 TANB77 이라는 면역 반응에 효과적이라고 판단되는 unique 한 단백질을 최초 발견하셨다고 말씀해주셨습니다.

해당 강의에서는 다음과 같은 부분이 궁금했습니다. 먼저,  Whole metagenomic sequencing read 기법을 통해 sequencing 을 할때, Overlab을 해서 read하고 이것을 비슷한 dna 패턴을 갖고있을것이다 , 양이 비슷할 것이다 라는 가정하에 binning 을 해서, 하나의 gnome 이라고 하고 보고하여 카탈로그를 만드는데, 해당 방법으로 정말 해당 gnome 이 정확하게 sequencing 되었다고 할 수 있을까? 하는 생각이 들었습니다. 

말씀해주셨듯이 gnome 이 유사한 다른 species 가 당연히 존재할 것이고,  해당 방법은 그럴 것이다~라는 가정 하에 묶는 것이기 오류가 있을 텐데, 그럴 경우 조금만 바뀌어도 완전히 다른 gnome 이라고 인식될 것이었습니다. 이에 해당 방법으로 지금까지 쌓아온 Big data catalog 를 정말 믿을 수 있는지 궁금했습니다.

또 관련해서, WMS read 기법을 이용해서 정확하게 gnome 을 식별했다. 라고 말할 수 있는 검증 방법이 있는지 궁금했습니다? 예를 들어 조금 더 발전된 기술인 Long read sequencing 및 Hifi metagenomics sequencing, whole genome 기반 sequencing 를 통해 분석을 해서, 그 전 catalog 들의 결과들이 동일하게 나오는지, 검증한번 해봐야하지않을까? 하는 생각이 들었습니다.  

또한 얼마나 잘 alignment 되었나, 검증하는 지표로서 Read classification rate 를 보여주는 것 같은데, gnome sequencing의 실제 정답값을 우리가 모르는데 이를 어떻게 계산하는 것인지, 만일 reference gnome 카탈로그를 기반으로 계산한다고 해도.. Reference gnome 자체도 결국 동일한 분석을 통해 나온 결과인데, 이를 정답으로 삼아 계산해도 되나? 하는 생각이 들었습니다.

마지막으로는 culture 가 되는 것과 culture가 되지 않는 것의 차이가 무엇인지, 전체 장내 미생물의  80% 이상이 culture 가 안되는거라고 이야기 헤주셨는데, 장내미생물은 장 내에서 잘 살아가니까 무조건 배양이 되긴 해야할 것 같다는 생각이 들었습니다. 그리하여 사실 모든 장내미생물은 다 culture 가 되는데, 그냥 그 조건을 못찾아낸것인지, 그냥 장 내 환경이랑 동일하게 만들어주면 되지않는 것인지, 모두 동일한 환경 안에서 살아가는애들인데, 장내미생물마다 다 culture 환경이 다 다를수가 있는지, 하는 생각이 들었습니다.

실제로 질문을 드렸고 답변을 들었지만 벌써 글이 너무 길어져서 이 곳에 적지는 않도록 하겠습니다. 

처음 듣는 분야였는데 정말 쉽게 설명해주셔서 이해하기 쉬웠던 것 같습니다. 오늘도 재미있던 세미나 였습니다! 

필기 > 

Decoding our second genome for microbiome medicine 

인간 신체 내에서 살아 숨쉬는 미생물 집합인 마이크로바이옴을 연구하는 분야에 대한 개념을 나타냅니다.

우리가 생각하는 유전체(전체 유전 정보) 외에도, 우리는 두 번째 "미생물 유전체"를 가지고 있습니다. 이는 인간 신체 내의 미생물 집합의 유전체를 의미합니다. 이 미생물은 주로 장내 세균이지만, 바이러스, 곰팡이 등 다양한 생물학적 엔티티로 구성될 수 있습니다.

미생물 유전체는 우리의 건강과 질병 발생에 매우 중요한 영향을 미칩니다. 예를 들어, 장 내 세균 균형의 변화는 소화기 질환, 면역 기능 저하, 비만 등과 관련될 수 있습니다. 이러한 이유로, 마이크로바이옴을 연구하는 것은 새로운 치료법 및 질병 예방 방법을 개발하는 데 중요한 요소가 됩니다.

"Decoding our second genome for microbiome medicine"는 이러한 마이크로바이옴(장내/구강)의 유전체를 해독하고 이해함으로써 새로운 치료법 및 예방법을 개발하는 연구를 의미합니다. 이를 통해 우리는 개인 맞춤형 치료법을 개발하고, 신약 개발에 새로운 통로를 열 수 있습니다.

→ 전신질환 에 중요하다는 연구결과 증가중 

지금까지 reference genome 연구가 있었기때문에 잘 발전할 수 있었음.

마찬가지로 미생물 유전체에서도 reference microbiomes 가 필요하다. 라는 주장이 많았음.

그전까지 연구는 그냥 단백질만 분석을해서 어떤것들이 있더라.. 라는건 알 수 있었지만. 

정확히 대표적으로 어떤 species / 어떤 기능이 질환에 연관을 주는지에 대한 연구가 없었다. 

rRNA sequencing 연구는 불가능. —> whole metagenomic sequencing (WMS)

rRNA 시퀀싱 연구와 전체 메타젠오믹 시퀀싱(WMS) 연구는 미생물 생태학 및 다양성을 이해하는 데 사용되는 두 가지 주요한 유전체 분석 방법입니다. 이 두 방법은 다음과 같은 차이점이 있습니다:

• 대상 유전자 또는 유전체 영역:
• 대상의 범위:
• 해석의 복잡성:

따라서 연구 목적 및 필요한 정보의 범위에 따라 rRNA 시퀀싱 또는 전체 메타젠오믹 시퀀싱(WMS) 방법 중 하나를 선택할 수 있습니다.

EV도 WMS 통해 해서, reference genome 을 만드는게 좋겠다. 

장내미생물 – 한국사람 약 1,600개.. 전체 데이터베이스의 1.43%. 

(미국/ 중국 등이 가장 많이 발견됨.)

#Cultured microbes -> isolated  genomes 기존의 방식

나중의 방식) 난배양성 ( culturomics -> isolated genomes) (culture가 안되는 미생물을 culture가 되도록)

1년에 100개 정도. 

장내미생물 수천개일텐데.. 장내 전체 미생물 언제 다 만드냐 너무 오래걸림. 

—-

WMS reads → (Assembly; overlab based assembly) —> contigs (하나의 gnome으로 어떻게?) —> (binning, 비슷한 DNA패턴을 갖고있을것이다, 양이 비슷할것이다)  —> Bins (하나의 gnome이라 생각)

Q. 왜 일부씩만 잘라서 하지?

Culture 를 못하는 gnome이 80% 이상.. Culture 안해도 분석가능한 방법이 필요해짐. 

Long read sequencing (complete cMAG with noGAP) ; 완벽한 gnome read 

HiFi metagenomics sequencing for cataloging cMAGS 

Assemble 

Q. 강의 잘들음. 저에게는 새로운 분야라 기본적인 내용을 여쭤보고 싶은데요,

Whole metagenomic sequencing read 기법을 통해 sequencing 을 할때, 

Overlab을 해서 read하고 이것을 비슷한 dna 패턴을 갖고있을것이다 , 양이 비슷할 것이다 라는 가정하에 binning 을 해서, 하나의 gnome 이라고 하고 보고하여 카탈로그를 한 것 같은데, 

해당 방법으로 정말 해당 gnome 이 정확하게 sequencing 되었다고 할 수 있을까? 말씀해주셨듯이 gnome 이 유사한 다른 species 가 당연히 존재할 것이고,  해당 방법은 그럴 것이다~라는 가정 하에 묶는 것이기 오류가 있을 텐데. 그럴 경우 조금만 바뀌어도 완전히 다른 gnome 이라고 인식될텐데… 해당 방법으로 지금까지 쌓아온 Big data catalog 를 정말 믿을 수 있는지 궁금하다. 

또 관련해서, WMS read 기법을 이용해서 정확하게 gnome 을 식별했다. 라고 말할 수 있는 검증 방법이 있나? 예를 들어 조금 더 발전된 기술인 Long read sequencing 및 Hifi metagenomics sequencing, whole genome 기반 sequencing 를 통해 분석을 해서, 그 전 catalog 들의 결과들이 동일하게 나오는지, 검증한번 해봐야하지않을까? 

얼마나 잘 alignment 되었나, 검증하는 지표로서 Read classification rate 를 보여주는 것 같은데,

 gnome sequencing의 실제 정답값을 우리가 모르는데 이를 어떻게 계산하는거지? 만일 reference gnome 카탈로그를 기반으로 계산한다고 해도.. Reference gnome 자체도 결국 동일한 분석을 통해 나온 결과인데, 이를 정답으로 삼아 계산해도 되나? 하는 생각이 든다. 

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카탈로그도 여러 종류인 것 같은데 카탈로그별로도 다 .. 다른거면.. 

Gnome 이 유사한 다른 species 가 존재한다. Whole genome 기반으로 프로파일링 해야한다.. 

전체를 한번에 이미징해야하는 방법밖에없나? 

Q. marker-based VS DNA-based .. 

TANB77 

Culture → 쥐에 주입 → control 과 비교 

But TANB 는 culture가 안됨. → 

Q2.culture 가 되는 것과 culture가 되지 않는 것의 차이는 뭐지?  80% 이상이 culture 가 안되는거라고 이야기 헤주셨는데, 장내미생물은 장 내에서 잘 살아가니까 무조건 배양이 되긴 해야할 것 같은데.. 사실 모든 장내미생물은 다 culture 가 되는데, 그냥 그 조건을 못찾아낸건가? 그냥 장 내 환경이랑 동일하게 만들어주면 되지않나..? 

다 동일한 환경 안에서 살아가는애들인데, 장내미생물마다 다 culture 환경이 다 다를수가 있나?? 

금일 강의는 고려대학교 심장혈관흉부외과 김현구 교수님의 Novel Fluorescent Images for Pulmonary Segmentectomy in Lung Cancer 였습니다. 교수님께서는 바이오 및 뇌공학과 학생들에겐 다소 생소한 분야인 폐암 수술에 대해, 그 최초의 역사부터 발전 과정, 기존 폐암 수술의 한계점과 교수님께서 생각하시는 해결책, 실제 적용 사례 및 폐암 수술의 미래까지를 아울러 설명해주셨습니다. 

 먼저 과거의 폐암 수술은, 암이 있는 국소부위만을 구멍내거나 하지 않고, 매우 큰 부위를 절제하여 자르고, 이후 암을 제거하는 순으로 진행되었습니다. 이 수술법은 이후 환자에게 큰 고통을 줄 수 있어 학계에서는 어떻게하면 작게 구멍내서, 환자에게 부담을 최대한 안주는 수술을 할 수 있을까? 하는 연구를 하게 되었습니다. 이에 대해 총 두 가지 접근법을 설명해주셨는데요, 첫 번째로 Minimal Incision 입니다. Single port endoscopic surgery, Robotic signle port endoscopic surgery, Natural orifice Transluminal Endoscopic surgery 등으로 구멍을 하나만 내거나, 안내고 Robotic 기술을 이용해 수술하는 방법입니다. 그리고 두 번쨰로는, Minimal Resection 입니다. 이는 조영제를 보이게 하는 영상 시스템을 이용하는 것 입니다. 교수님께선 이렇게 두 분야의 접근법을 언급하시며, 추후에는 AI가 암을 찾아내 수술하는 시대가 올 것이라고 말씀하시기도 하셨습니다.

폐암 수술의 역사는 생각보다 짧았습니다. 병변 부위를 거의 다 뚫는 개흉수술에서, 흉강경 수술으로 바뀐지가 100년정도밖에 안되었고, 단일공 흉강경 수술로 바뀐지 약 20년, 단일공 폐암 수술이 적용된지는 약 10년정도밖에 되지 않았습니다. 실제로 교수님께선 한 20년 전까지만 하더라도, 미리 암 부위에 철사를 찔러놓고, 해당 철사를 이미징으로 보며 폐암 절제 수술을 하셨다고 하셨습니다. 짧은 기간 안에 전 세계의, 그리고 우리나라의 폐암 기술이 이렇게 혁신적으로 발전되었다는게 정말 놀라웠습니다. 

 암 수술 시 중요한 부분은 두 가지 입니다. 첫 번쨰로 암의 위치를 알아야하고, 두 번재로 구역을 잘 알아야 합니다. 이는 Segmentectomy 구역절제술에 대한 내용인데요, 보통 근 적외선 형광영상을 통해 수술시 이용하지만, 암을 찾기가 힘들고 또 실제 임상 수술에서는 구역을 찾기가 힘든 문제가 있었습니다. 교수님께서는 이를 해결하기 위해 크게 두 가지 양상 유도 수술 기법을 적용하셨습니다.   1) 흡입을 통한 형광조영제를 이용한 폐암 표지 및 구역 표지. 2) 각기 다른 색상으로 표지되는 형광조영제를 이용한 기술을 통한 암 위치 및 구역의 표지. 

먼저 첫 번째 방법은, 폐의 특성을 이용해, 폐로 형광조영제를 흡입하게하여 암 조직 질환을 확인하는 것입니다. 이 때 정상적인 폐 부분에는 형광이 발현되게 되고, 암이 있는 부위는 가지 않게 됩니다. 이를 통해 암 부위가 이미지 상에서 negative 로 나타나게 됩니다. 또,  해당 구역에 찌른 조영제는 다른 구역으로 넘어가지 않아 특정 구역만을 밝게 밝히게 됩니다.

두 번째 방법은 서로 다른 형광 조영제를 넣는 것 입니다. 가령 암은 초록색,  구역은 파란색으로 넣는 것이지요. 이때의 문제는 그렇게까지 오래 가는 형광 조영제가 없었다는 것인데 오랜 시간 지속되는 ZW700을 발견해 활용하셨다고 이야기 해주셨습니다. 다만 우리나라에서는 아직 임상에 적용하기 위한 승인을 받지 못해 시행되지 않고 있다고 하셨습니다. 

여러 질문들 중, 가장 기억에 남는 것은 어떻게하면 폐 복부쪽에 있는, 깊이있는 병변까지도 signal intensity를 올려서 확인할 수 있는가? 였습니다. 기존의 근적외선 형광조영제를 통한 signal 만으로는 확인할 수 없는 부분을, X-ray나 CT 조영제 하이브리드로 활용해 이용하는 방법을 생각중이라고 하셨지만, 역시 이는 최대 2cm 정도만 확인이 가능하여 아직까지도 폐암 수술에는 한계가 있는 것으로 생각됩니다.

폐암 수술 분야는 아는게 없었는데, 교수님께서 정말 기초지식부터 차근차근 설명해주셔서 강의를 따라가기 좋았습니다. 또 설명해주신 해결책들이 모두 교수님께서 생각하시고 연구하신 결과물들이라고 하니 놀라웠습니다. 저도 이렇게 사람들과 세상에 기여를 할 수 있는, 그런 연구를 하고 싶다는 생각을 다시금 하게 되는 인상 깊은 강의였습니다. 

필기 >

Novel Fluorescent Images for Pulmonary Segmentectomy in Lung Cancer

김현구 교수님 고려대학교 심장혈관흉부외과 

너무 크게 암 부위 포함해 자름 -> 작게 구멍내서 수술하고싶다.

1. Minimal Incision (Single port endoscopic surgery

-> Robotic single port Endoscopic surgery 

-> Natural orifice Transluminal Endoscopic Surgery (구멍 안내는)

1. Minimal Resection 

-> 조형제를 보이게하는 영상 시스템. AI 가 암을 찾아내 수술하는 시대가 올 것이다? 

수술의 역사.. 

개흉수술(다 뚫기) -> 흉강경수술 (3, 4개정도 뚫기..)--1910년쯤 최초시작 -(우리나라는 2003년 최초 흉강경 폐암수술..) 진짜 얼마 안됨

단일공 흉강경 수술2000/ 2010 단일공 폐암수술(세계최초)

2012 최초 단일공 흉강경 폐암수술.

기존) 수술할때 2D 모니터 보고 하심. —> 3D 흉강경 이미징 시스템 도입.. 

–

어떻게하면 암만 제거하고 기존의 폐를 최대한 살릴 수 있을까?

Segmentectomy ->기존 절제술보다 더 적은 부위 절제. 

미국2022, 2023 → 2cm미만 초기폐암 일 경우, Segmentectomy 구역절제술 표준치료 되어가고있음. 

구역절제술할때 중요한 부분… 왼쪽) 위/아래 | 오른쪽) 상/하/중엽/ 

엽과 엽 사이의 구역을 알고 절제해야함. 

구역을 나눌때는.. 구역의 경계가 보이질 않음. 어디를 잘라내면 되는건지를 알 수가 없다. 암 위치 + 구역의 위치를 알아야 작은 구역만 자를 수 있다. 

“암과 구역의 위치를 확인하는게 중요”

가시광선 -> 안보임 | 근적외선 형광영상 -> 암 &(구역?) 위치 확인가능. -> 어떻게? 

임상 -> 근적외선 형광영상을가진 기기

암 : 수술 전 CT 보면서 찔러서 표시를 함. 형광조형제로…. 나중에 근적외선으로 확인가능 주사 또 주입하면 구역도 확인가능. 싹 절제해서 제거… 

Q. 구역은 어떻게 확인되는거지?? 4min 지나면 경계가 없어짐. — > 오래 지속되면 좋겠다. 

CT -> 마취없이 찌름(잘못찌르면 엉뚱한테 찌르게되는것) -> 수술 -> … 한번에 해결했으면 좋겟다는 니즈

수술 12시간전에 ICG 주입.. 암에 가서 머물게 됨(바인딩되어서 acc.. Signal 많이 낮음). 

1. 첫번째 방법 

1. Inhalation Fluorophore (폐의 특성.. 흡입을 이용한 폐암/ 구역구분  )

폐로 흡입하는 기구들.. 형광조형제 흡입-> 질환확인 2006년 이미 보고 ~> 가능하면 폐로만 약재가 전달되게 해서 암을 보여주면 좋겠다. Mouse 실험.. 폐에만 보임. 1시간 밝고 24 사라짐

정상폐는 다 가고. 암이 있는 부위는 안간다. Negative image 인 것. 흡입 → 암을 negative 로 암을 확인할 수 있다. 

Q. 암 위치는 알았다. 그러면 구역은 어떻게 알 수 있는건데? 

ICG.. 임상연구 못함. 중국 임상허가 받아서 진행.. 

구역절제술. 

1hr

해당 구역만 형광이 보이게하고/ 그 암은 negative로 보이게… 

구역기관지까지 들어가야함. 마취 이후 타겟 구역에다 (기존의) 기관지내시경 통해서형광조형제. 구역 margin/ 암만 영상이 안보임. 

Q. 타겟 구역에만 어떻게 ICG가 간거지? 왜 옆에만 간거지?? 

Q. 어쨌든 타겟 구역이 대충 어디인지 알아야 하니까 이전에 CT는 찍겠지? 타겟 구역이 어디인지룰 대강은 알아야 ICG를 넣는데… CT 만으로 해당 구역에 넣을 수있는건가? 실수로 잘못넣으면 … 

Q.ICG를 주입하면 바인딩되어 암에가서 머무는데… 왜 두번째 폐로 흡입하게하는 형광조형제는 다른가? —> 다른 조형제 사용하는것?  

—------------

2. 2번째 방법 

첫번째 방법에선 1시간 걸린다매. ZW700 vs ICG는 왜 또 .. 

서로 다른 형광 조형제를 넣는다… 암-> 초록색 / 다른색상 -> 구역 

신경+암 → 다른색깔로. 

오랜시간 지속되는 ZW700 넣기. 

=========

흡입 → 임상가능성높으나 같은색깔이라 혼동가능 쉽게사용가능 (아까는 안됐다매 ) 

두가지 조형제 → 아직임상들어오려면 .. 승인  

==============================================

Q. 흡입하여 형광 조영제를 넣는 방법에서, 장점 중 하나가 미리 CT를 찍거나 형광조형제 주입을 하지 않아도 된다는 것이었는데, 나중에 특정 구역에 기관지내시경을 넣어서 ICG를 넣게 되려면 어짜피 CT를 찍어야 하지 않나.. 그러면 수술 중 CT 확인? 

—---------------------------

Q. 흡입하여 형광 조영제를 넣는 방법에서, 암에는 퍼지지않아 어둡게 보이지 않는다는것은 그럴 수 있다는 생각이 드는데,, 어떻게 타겟하는 구역에만 어떻게 (조형제)ICG가 퍼지는지 궁금합니다. 어떠한 바이오마커를 ICG에 붙여서 타겟 구역에만 퍼지게 하는건지, 그렇다면 타겟하는 구역마다 다른 바이오마커를 붙일 필요가 있는지? 

또한 이제는 암 수술할때 2D 가 아닌, 3D 흉강경 이미징이 도입되었다고 하는데, 거기에서도 형광 색상들이 적용되어 보이는것인지  

=========> 그러면 암 위치 확인하고 거기에만 찔러서 넣어주면 알아서 구역으로 퍼지긴 하겠다

또 대강의 암 위치를 3D상에서 알아야하니 어짜피 수술 이전에 CT를 찍어야하는지

(간암의 경계면으로 보인다.. 간암.. 구역절제술. 

또,  

또 형광조영제를 넣는 방법에서, 타겟 구역이 어디인지를 대강은 알아야 알 것 같은데, 

—---- 

1. {근적외선 형광조영제} + {X-ray/CT 조영제} 하이브리드 
2. 깊이있는 곳 (maximum, 2cm) 을 볼 수 있는 조영제 활용

 금일 강의는 생체재료에 대한 연구를 하시는 GIST 이재영 교수님의 Electrically Conductive Hydrogels as new functional biomaterials 였습니다. 주로 전기/자기장/열과 같은 요소를 고려해, 재료의 여러 특성들을 바꾸어 biology 시스템에서 필요한 역할을 할 수 있는 생체재료 개발에 대한 이야기를 해주셨습니다. 교수님께서는 특히 non-conductive/ weak&fragile / not interactive to Hydrophobic compound 인 Hydrogel 을(이 뿐 아니라 여러 재료들을) 어떻게 conductive 하고, weak 하지 않으면서 Soft 하게 유지할 수 있을지에 대한 연구에 집중하셨습니다. Conductive 하며 Soft 한 물질을 만드는게 생체재료에서 중요한 이유는, 우리의 신체가 뼈를 제외하고는 모두 Soft 하고, 

또 Mechanotransduction in cells 의 특성을 확인했을때 신경세포의 분화가 원하는 경도에 따라 달라진다는 점 때문이었습니다. 즉, 세포는 그 경도와 비슷한, Soft 한 신경쪽으로 이동한다는 것 입니다. 

한 예로 Conductive 하며 Soft한 Hydrogel 을 만드는 연구에서, 가장 큰 문제점은 전도도를 높일때 gel이 soft해지지 않고 단단해진다는 점이었는데, 이 부분을 Graphene Oxide 와 Polyacrylamide 를 이용해서 해결하셨고, 그 외에도 근육/신장/신경과 같은 전기반응이 일어나는 신체들에 대한 생체재료 연구 또한 말씀해주셨습니다. 예를들어 신경 도관 개발입니다. Short gap 이 생긴 신체는 그냥 신경을 땡겨서 꼬메면 되지만, Long gap이 생기면 떨어져있는 부위의 신경에서 가져와서 꼬메게 되는데 이때 신경 관의 굵기가 다른 문제 등이 생겨 신경이 잘 발생하지 않는 문제가 있었습니다. 교수님께서는 이를 위해 '신경도관'이 가져야하는 특성 중 Conductive, Soft 에 주안점을 두어 신경도관을 만드셨습니다.

 강연을 들으며 궁금했던 부분은 Mechanotransduction in cells 입니다. 먼저 대체 어떻게 세포가 주위의 환경을 인식해서 반응을 다르게 하는지 궁금했습니다. 또한 이러한 효과가 in vivo 뿐 아니라 in vitro에도 일어나는지, in vitro에서도 일어난다면 연구실에서 세포 분화/배양을 시킬 때 해당 효과를 이용하여 딱딱한 플라스크가 아니라 소프트한 무언가를 깔고 그 위에 배양을 시킨다던지, 혹시 전기전도도가 있는 물질을 깔고 배양하면 더 잘 배양된다던지 하는 부분이 궁금했습니다. 후자는 질문을 드렸지만, 전자는 생체재료를 연구하시는 교수님께 드릴 수 있는 질문이 맞나, 하는 생각이 들어 질문하지 못한게 조금 아쉬움이라면 아쉬움이 남는 것 같습니다. 저는 컴퓨터 공학 전공으로 biology 에 대한 부분은 전혀 모르고 있었는데, 금일 강연을 통해 처음 접해보는 생체재료라는 분야에 대해 얕지만 넓게 알아갈 수 있었다고 생각합니다.

참고용 필기 >

Electrically Conductive Hydrogels as new functional biomaterials #이재영

생체재료 ~전기/자기장/열 → 재료의 특성을 바꿔 biology 시스템에 영향을 주는 연구를 하심 

Hydrogel : 함수율이 높다, 조직처럼 말랑말랑, difussion이 잘일어남, 

—------> 신체와 비슷한 장점. (그러나 어떻게보면 단점이 될수도 있다 )

—> non-conductive, weak/fragile, not interactive to Hydrophobic compound

—-> 

Bioelectronic device..

전도성 소재.. 

아연채널을 통해 comunitation이 달라짐 -> 전기전도도 높은 소재 에서 하면 syncronize 됨..
전기적 active 직관적적으로 cell-cell comunication이 달라진다?

Why conductive / soft?

1. 우리 몸과 비슷한 물질, 뼈 제외하고는 다 soft..선호함 , 만약 딴딴한 재료로 만들어 조직을 implant 시키면 (불편???)    
2.  
3. Mechanotransduction in cells (원하는 경도에 맞췄을때 신경세포의 분화가 다름… soft한 물질-> 신경쪽으로 감…) Q. 어떻게 그러지????????  -> 비슷한 세포…라고 생각해서 뭉쳐있으려고 하는건가? 

Conductive Hydrogel 

전도도 높아지면 gel이 더 단단해짐.. 어떻게하지?

그래핀 옥사이드 + 폴리아크리라마이드 → 환원 ->

Mechanotransduction in cells (원하는 경도에 맞췄을때 신경세포의 분화가 다름… soft한 물질-> 신경쪽으로 감…) 

Q. 어떻게 그러지????????  -> 비슷한 세포…라고 생각해서 뭉쳐있으려고 하는건가? 

In vivo 뿐 아니라 in vitro 에서도 전기전도도와 soft 함이 Mechanotransduction in cells 에도 영향을 미칠까? 

예를들어
(in vitro 에서 세포 분화를 시킬때도 단단한 플라스크가 아니라 소프트하고 전기전도가 통하는 플라스크를 만들어서 거기에 (혹은 아래에 그런 젤을 깔고?)에서 분화시키면 분화가 세포끼리 뭉치지않고 비교적 플라스크 쪽으로 평평하게 분화가 잘될까?

근육/신장/신경 — 전기 반응 확실

신경 도관? 

Short gap 그냥 땡겨서 꼬맴

Long gap 다른 신경에서 가져와서 꼬맴 (뗀쪽 멍듬/ 굵기다름) → 인공 도관을 만들어서 해보자. Commercial 4-5개 있는데 없어 

Porosu/Biochemical signal/ electric)

아가로즈 + negative charge 그리핀 -> 열을 주면 환원.. 시키니까 그대로 냅둠. 

아가로즈 + positive charge 그리핀 -> 환원.. 

둘이 섞는다. -> 환원.. 열을 주면 녹는다.. 아가로즈 fuse된다 

전도성 네트워크 계면을 따라 만들수있다? 

전도성 하이드로젤 분해되게/안되게? 주입?

Effects of stiffness and conductivity on macrophage polarization and tissue compatibility 

Mechnical compatibity

요즘은 저희 학과에서 매주 진행하는 세미나에 참석해서, Bio and Brain 전 분야에 걸친 여러 교수/연구원 분들의 강연을 들으며 기본 지식을 쌓아가고 있습니다. 저와 비슷하게 기본 지식이 많이 없지만 생명공학/뇌공학 분야에서 현재 어떤 식으로 연구가 진행되고 있는지 궁금하신 분들을 위해, 해당 내용을 블로그에도 공유하고자 하였습니다. 발표 ppt는 없지만 제가 적어둔 강연의 요약본과 대략적 필기(쌩 raw버전...)를 공유드리고자 합니다.  어떨땐 좀 더 자세하게, 어떨땐 대략적으로만 요약을 기재해두었는데, 그럴 경우 이런 분야가 있구나~ 정도로만 생각해주시면 될 것 같습니다. 워낙 다방면의 주제로 강연을 해주시다보니 잘 모르는 분야가 많은데요, 그렇더라도 열심히 듣고, 매 강의마다 최소 한번 이상은 질문을 하자! 라는 마음으로 세미나에 참석 중입니다. 

요약>

 금일 세미나는 정기훈 교수님의 Nanoplasmonic Molecular Detection for Rapid Point of Care Testing 에 대한 것이었습니다. 교수님께서는 Optical Sensors for Biomedical 을 중점으로 연구하시며, 이러한 신기술을 여러 분야 (치과, PCR 과 같은 의료기기, 나아가 우주 분야)에서 적용하며, 교수님의 연구를 세상에 당면한 문제를 해결하는데에 활용하셨습니다. 다양한 분야에서 교수님의 연구 분야를 접목해 세상에 필요한 새로운 기술을 개발하고, 디바이스를 만들어 실제 세상이 겪고있는 문제에까지 적용하는 부분에 대해 굉장히 흥미롭게 들었던 것 같습니다. 또 거기에서 끝나는 것이 아니라 기술 접목시 발생된, 요구된 피드백을 고려하여, 추가 연구를 진행하셨던 부분에서도, 정말 유용한 기술을 개발하고자 하시는구나 하는 생각이 들었습니다. 

강의에서는 메탈나노구조와 paper 크로마토그래피를 이용한 비타민 A, B의 확인, Covid 19 바이러스에 대한 마스크에 메탈을 증착해 비말과 바이러스를 흡착하는 연구, Plasmonic Nanopillar Arrays 를 이용한 빛 집광을 잘 시키도록 하는 연구, 곤충 눈 카메라를 이용한 잇몸 이미징 등 다양한 분야를 소개해주셨습니다. 

이러한 여러 기술 중, 교수님께서 가장 대표적 기술이라고도 하셨던 Nanoplasmonic on chip PCR 관련해서 궁금증이 생겼습니다. PCR 과 비교하여 장점이 6배정도 빠른 속도, 단점이 가격과 약간의 accuracy, compactness 인 것 같고, 그러면 자가진단키트가 생각이 나게 되는데요, 

이 자가진단키트에 비해서도 교수님의 연구의 결과물, 새로운 PCR 기기가 이점이 있는지, 또한 해당 PCR device가 실제 현업에서 PCR 보다도 유용하게 사용이 되었나 궁금했습니다.

세상에 필요한 것들을 자신의 연구분야에서 할 수 있을만큼 최대한 적용해서 만드는 것, 연구에서 끝나는게아니라 현실의 문제까지 해결하는 것, 또 접목시 발견된 또다른 문제(가격) 들을 해결해가는 연구를 하시는 부분이 감명깊었고, 또, 교수님의 연구분야 자체가 여러 부문에서 활용하기 유망한 분야이기도 하고, 그에 맞춰 세상의 기류와 문제점을 읽는 능력이 있으셔서 빠르게 필요한 기술을 개발하실 수 있었겠다는 생각이 들었습니다. (-> 특히 계속 이 연구를 어떤 부분에 접목할 수 있을지 꾸준히 많은 고민을 하시는 듯. )  교수님 연구분야와 제 연구분야는 많이 다르지만 이런 부분들이 이번 세미나에서 배워갈 점이었다고 생각합니다.

총평>

 확실히 세상에 필요한 것들을 자신의 연구분야에서 할 수 있을만큼 최대한 적용해서 만드는 듯.. 연구에서 끝나는게아니라 현실의 문제 해결까지.

또 그렇게 발견된 또다른 문제(가격) 들을 해결하는 연구.

이런 부분이 이번 세미나에서 배울 부분인 것 같다.

인상깊던 다른 분의 질문>

어떻게 이렇게 시기적절한 연구들을 할 수 있었는지? 비결이 있는지. 특히 covid 터지기 전에 pcr 관련 연구. 

참고용 필기>  

POCT

Nanoplasmonic Molecular Detection for Rapid Point of Care Testing 

: Optical Sensors for Biomedical Lab (신기술 카메라를 여러 분야(치과 등)에 적용, 새로운 분석들 진행)

Nanoplasmonic : 나노메탈과학

+: 메탈나노구조 주변에 빛 집광할 수 있는 장점

구조에 따라 직광 효율, 특정 파장만 직광도 가능 -> 여러 소재에 대한 이슈, optical design에 이슈

~~> 이 구조를 이용해서 다양한 application (특히 Molecular diagnosis)

메탈나노구조 (위)

종이 (아래)

-> 리텐션 factor에 대해 paper 크로마토그래피 확인..

-> 비타민 A, B … 인지 확인가능..?

2)

Covid19 일때.. 마스크에 어떻게해야 물방울(비말)이 잘 흡착될까?

마스크에 Hydro어쩌고.. + 메탈증착 (Nanoisland) → 비말 + 바이러스까지 흡착

3) 

Plasmonic Nanopillar Arrays

빛 집광을 얼마나 잘 시키냐가 중요 

보통 2D로 Nanoisland 를 만들지만, 아랫쪽에도 추가로 만들어주면 볼륨처럼 만들 수 있음..?

버블이 생겨도 자연스럽게 바깥으로 빠져나가게… 

바깥쪽 면 vacuum cell ~ Air permeable wall —> 버블을 빨아들이게.. 

(Bubble-Free Reaction in Air …~~)

광렬pcr 

Q. Nanoplasmonic pillar array 를 이용한 on chip PCR 등을 포함해 여러 가지 기술을 발명 하셨는데 실제 현업에서 사용?

~> 만들었는데 현업에서 가져가려고 안함. 가격때문에?

Compact 한 device .. 

<

곤충 눈 카메라 

PCR 칩

아래 LED

카트리지 - 10마이크론정도되는 알루미늄 + 플라스틱으로.. (가격저렴하게끔)

 >

~~~~~~~~~~> 큰 형광 현미경이 아니라 곤충 눈 카메라로 대체..

(버블 빼내기위해.. 진공 어쩌고가 아니라 그냥 세우면 되었음. 중력때문에 내려가니까?) 

—

새롭게 만든 PCR device

광렬이용 전력줄임

곤충눈 카메라 이용

Q. 일반적으로 commertial PCR 의 정확도는 어느정돈데? 93.7 이면 ..?

장점이 속도. (10분?)

단점이 가격, 약간의 accuracy, compactness 

속도가 이 모든걸 커버할정도로 괜찮을까?

또 

Q. 

다양한 분야에서 교수님의 연구 분야를 접목해 세상에 필요한 새로운 기술을 개발하고, 디바이스를 만들어 실제 세상이 겪고있는 문제에까지 적용하는 부분에 대해 굉장히 흥미롭게 들었던 것 같습니다. 

(또 거기에서 끝나는 것이 아니라 기술 접목시 발생된? 요구된 피드백을 고려하여, 추가 연구를 진행하셨던 부분에서도, 정말 유용한 기술을 개발하고자 하시는구나 하는 생각이 들었습니다. )

여러 기술 중, 가장 대표적 기술이라고도 하셨던 Nanoplasmonic on chip PCR 관련해서 질문이 있는데, (70명 대상 93.7..?) 

PCR 과 비교하여 장점이 6배정도 빠른 속도, 단점이 가격과 약간의 accuracy, compactness 인 것 같습니다. 

그러면 자가진단키트가 생각이 나게 되는데요, 

그런데 자가진단키트와 

바이러스 양이 적은 경우에도 검출이 잘 되나? 증폭없이 진행하는거일거아냐 (형광확인)

그래서 연구의 최종 결과 device는 은 실제 현업에서 PCR 보다도 유용하게 사용이 되었나?

나는 카이스트 바이오및뇌공학과에서 뇌인지공학을 전공하고있다.

학부때 소프트웨어융합/산업경영공학을 전공했었고, 살다보니 자연스럽게 이 분야로 넘어오게되었는데.. 

삶을 돌이켜봤을때 내 생의 근본적 질문은 이 세상, 특히 뇌와 의식에 대해 있다는 걸 알게되었다.

어릴적부터 혼자 고민하던 근본적 호기심.. 질문이 맞닿아있는 전공으로 오게된게 참 감사하면서도 신기하다.

어릴 적의 나는 이런 호기심을 가지고 있었음에도, 내가 이 분야를 연구하는 학자가 될 수 있을거란 생각을 못했다.

다른 사람들이랑 이런 이야기를 나눌 기회가 없다보니, 다른 인간들은 나 같은 질문이 안 드나? 나만 이런 생각들을 하는건가? 싶기도 했었다. 

나와 비슷한 질문을 마음속에 지닌 사람들있는 것도, 이런 분야를 연구하는 사람들이 이렇게 많은 것도, 사실 최근들어 알게 되었다. 

어릴적에는, 어떤 분야든, 학문을 연구하는 일은 나와 다른 세계에 사는 사람들의 일인 것만 같았고, 너무 높디 높아 보였고, 이런 작은 나라 작은 도시에 사는 평범한 가정에서 태어난 나는 할 수 없는 일이라 생각했다.

나에게 연구자는 교과서에 나오는 위인들의 이미지였다. 내가 그런 사람이 될 수 있다는 생각을 못했다.  

뇌와 인지, 세상에 대한 호기심은 일상을 살다 간간히 혼자서 생각해볼 질문이라 여기며, 호기심 충족과 나의 직업을 다른 관점으로 보았다.

다만 나는 미래에 어떤 일을 하게될까.. 라는 상상을 할때면 도무지 상상이 되지 않았다.

회사에 취업해서 대표 좋은 일만 하는 것도 싫고, 단조롭고 딱히 목표도 없는(있더라도 고작 회사 실적이었겠지) 그런 회사원의 삶은 살고싶지 않았다.

그렇다고 창업도 관심이 없었다. 뭔갈 사고팔고.. 그런 돈 버는 일에 관심이 없었다고 보는게 맞겠다.

돈은 나에게 전혀 매력적이지 않았다. 내 소중한 인생의 90%이상의 시간을 투자할 직업인데, 고작 돈을 벌기위해 선택하고싶지 않았다.

하고 싶은 일이 없었다. 그런데 그렇다고 백수를 할 순 없잖아. 

나는 사람들이 도대체 삶의 어디에 가치를 느끼는 건지 모르겠었다. 재미없고 따분했다.

굳이 왜 살아가는거지 다들? 죽을 때의 아픔이 두려워 굳이 죽지 않았지만 딱히 죽어도 상관없다고 생각했다. 

큰 기대는 하지 않았지만, 살아있으면 언젠가 나도 하고 싶은 일이 생길까, 내 삶에 가치있는 일이 생길까 싶기도 했었다. 

한때는 철학자가 될까 했다.

나의 존재와 이 세상에 대한 많은 생각을 하고, 다른 사람의 생각이 어떤지를 듣는게 그나마 의미가 있을 것 같아서.. 

다만 그것도 뜬구름 잡는 일이라 생각했다. 실제로 내가 철학자가 될 수 있을거란 생각도 못했다.. 

어릴때의 나는 그저.. 삶에 가치를 느끼지 못했고, 호기심은 있으나 그걸 파기엔 꿈이 작았고, 그릇이 작았다. 생각이 어렸다. 그냥 그렇게 제대로 꿈을 찾지도 죽지도 못하고 흐르는대로 살아왔다. 어쨌거나 그때의 내 본분은 공부였으니까,

생각해보니 어릴 때 과학선생님 추천으로 간 짧은 과학영재캠프? 에서 수업 중 만난 교수님들의 추천으로 모 대학교에서 한동안 과학영재를 한 적도 있었다. 그때 만난 친구들은 다들 과학고 영재를 거치고, 대학 영재로 온 친구들이었고, 나중에는 대부분 과학고로 갔다.

그때가 어쩌면 내 삶에 대해 진지하게 고민해봐야 했을 시기였을 것이다.

그 당시의 나는 별 생각 없었기에 교복예쁘고 밥잘주는 근처 고등학교로 갔다. 심지어 과학고라는게 뭔지도 몰랐다.

그렇게 고등학교에 들어가 일단은 무작정 공부를 열심히 해보자 했다. 내신 전교1등 모의고사 전국1등을 했을때 공부에 더이상 흥미가 안생겨서 놓기도 했다. 

내 어린 시기에 도움을 주시면 좋았을 부모님은 내 학업이나 꿈, 진학 등에 전혀 관심이 없었고, 너무 바쁘셨다.

아무리 생각해도 한번도 네 꿈이 뭐니, 어떤 생각을 갖고 살아가니, 이런 질문을 들어본 적이 없다. 그리고 어느 고등학교/대학교를 가는게 좋다더라, 어떤 진로는 어떻다더라 같은 세상에 대한 정보도 받아본 적 없다. 시험 몇 점 받았니, 몇 등 했니.. 이런 질문도 들어본 적 없다. 당연히 칭찬도 딱히 들어본 적 없다. 아무것도 모르는데 내가 잘하는걸 어떻게 알겠어  

대화는 늘 단순했고, 단조로웠고, 깊지 않았고..  인격적성숙/진로 문제 등에 대한 도움을 받을 수 없었다. 나와 달리 그냥 별 생각없이 흐르는 . .대로 삶을 사는 분들이었다. 일어나면 일 나가고.. 돌아오면 밥먹고 TV를 보고.. 자고.. 그게 끝이었으니. 늘 똑같은 일상, 평범한 일상에 만족 .  하며 더 욕심내지않고 도전하지않고 목표없이 하루하루 소박하게 살아가는 사람들.. 그게 행복한 사람들. 내 부모님이었다.  

.솔직히 속상한 마음이 있다. 좀 더 신경을 많이 써주는, 하다못해 정보라도 많이 주는 부모님 밑에서 자랐다면 훨씬 빠르게, 더 많이 성장할 수 있었을텐데. 

이후, 대학교에 들어와 많은 경험을 하며 성장했다. 정말 경희대학교에 간 것, 그리고 미국에서 연구할 기회를 잡은 것은 내 삶에서 손꼽히게 잘한 일이라고 생각한다. (6개 쓸 수 있던 대학 수시모집에 나는 1개, 경희대만 썼었다. 그냥 경희대가 가고싶었다.)

그릇이 커졌다. 세상을 보는 시야가 넓어졌다. 나는 연구자가 되기로 했다. 나는 충분히 될 수 있고, 그 일만이 내 삶에 유일한 행복이며 내가 보람과 가치를 느낄 수 있는 직업이라고 생각했다. 지금도 그렇다.  

다만 연구하는 일이 적성과 흥미에 맞다, 앞으로 학자가 되고싶다는 생각을 했을때에도, 학부때 전공하던 컴퓨터공학 연구를 해야겠단 생각을 했지, 뇌공학/과학을 연구해야겠다는 생각은 못했다.

지금와서 생각해보면 왜 그 생각을 못했자? 싶다. 계속 궁금했던 질문을 왜?...

컴퓨터공학 연구는 재미있었다. 어떻게해야 더 논리적이고, 더 효율적이고, 더 결과가 좋아질지를 고민하는 것은 즐거웠고 팀원들과 토론할때면 지적충족감을 느꼈다. 나는 연구를 잘 하는 사람이었다. 내 입장에서는 다른 사람들이 답답하게 못했다.. 라는 표현에 더 가깝겠다. 

컴퓨터공학 연구는 재미있었으나 그뿐이었다. 내가 연구하고 싶은 분야가 이것이 맞나? 하는 생각이 계속 들었다. 아니라는 생각이 들었다. 이때도 뇌를 도메인으로 분석했으나, 컴퓨터 기술 및 방법론에 대한 것이었지, 뭔가 자연의 새로운 비밀을 찾아내거나 insight를 얻거나 하는 것 아니어서 그랬다. 이거 이렇게 연구해서 어디다 써먹지? 무슨 의미가 있지? 뭐 의미는 당연히 있겠다만 나에겐 크게 와닿지 않았다. 

그래서 좀 더 적극적으로 뇌를 연구하는 연구실에 가야겠다, 컴퓨터공학 자체가 아니라, 컴퓨터 기술을 응용해서 뇌를 연구하는 연구실에 가고싶다, 마음을 먹고 뇌인지공학으로 전공을 옮긴 것이었다.

그 당시에는 내 근본적 호기심때문이라기보다는(인지도 못하고 있었다), 뭔가의.. 마음의 답답함에 옮겼었던 것인데,

지금와 깨닫는 것은 내 생에서 풀고싶은 질문, 호기심이 바로 뇌인지과학/공학 분야였단 것이다. 

왜 지금 깨달았냐를 돌이켜보면, 이 질문은 풀 수 없는, 그리고 나혼자 궁금해하는 질문들이라는 인식이 내 마음속에서 컸던 것 같다.

그리고 그게 아니었단 것을 여기에와서 깨달았다.

왜 바보같이 미리 알아보지 않았을까? 삶에 곁가지들이 너무 많았어서 정신에 여유가 없었어서 그랬던 것 같기도 하다. 

인생을 살며, 어려서부터 계속 궁금해온 질문을 연구하는걸 내 생의 업으로 삼을 수 있다는건 참 축복이다.

좋은 환경에서 하고 싶은 연구를 할 수 있는데, 심지어 돈도 준다? 나는 돈을 받지 않더라도, 심지어 내가 돈을 주고서라도 하고 싶을 것 같은데...

또, 앞으로 박사, 포닥, 교수 등 계속 발전하는 자신을 인정받을수 있고, 결과를 내서 논문을 쓰면 내 이름으로 나오며, 마침 사회적으로도 꽤나 인정받는 직업이다? 

다들 왜 연구원을 안하지? 새삼 사람들의 호기심이나 기질이 다 다르단 것을 느끼는 요즘이다.

사실 대학원 온 사람들도 스스로를 교수님의 노예라고 칭하기도 하던데, 참 안타깝다.

그건 의욕을 가지고 자신이 자신의 연구를 이끌며 하는 중이 아니라, 그냥 교수님이 하라는대로만 하면서

연구에 의견도 많이 내지 않고, 관심도 크게 없는 분야를 연구하는 중이란 소리란게 아닌가

설령 관심이 크지 않은 주제더라도, 연구에 진심을 갖고 고민하여 스스로 질문하고 대답하며 한다면 재미있을 수 밖에 없는데.. 

다시 한번 그런 부분들에서 기질이 다 다르다는 것을 느낀다. 또 나처럼 진심인 사람은 많지 않다는 것도..

아무튼, 뇌과학 박사, 학자가 되는 것을 생각지도 못하다가, 어쩌다보니 여러 이유로 여기까지 왔는데,

최근들어 생각해볼수록 잘 찾아왔다는 생각이 드는 것이다.

여러 갈래, 여러 학문, 여러 연구에서 어쩔줄몰라 방황하던 삶이었는데

이제서야 내가 가야할 길을 찾은 느낌이다.

관심있는 것, 흥미있는 것이 전무하다시피 했는데 유일하게 뜻을 두고 살아갈 수 있을 것 같다.

후회되는 것은 어릴 적 꿈을 더 크게 꿨더라면.. 그리고 스스로를 과소평가하지 말았더라면..

또 나의 호기심을 혼자 생각하는데 끝나는 것이 아니라, 여러 책들을 읽어봤더라면

연구나 학자는 대단한 사람이 하는게 아니란걸 알고, 구체적으로 어떻게 될 수 있는 것일지 미리 알아봤더라면..

좀 더 내 마음 속 질문들에 집중했더라면.. 내가 하고싶은 건 모든지 할 수 있다는 생각을 해봤더라면.. 하는 생각이 든다.

아쉬움이 많이 남는 어린 시절이지만, 그 아쉬움을 기억하며 앞으로는 아쉽지 않은 나날을 살아가보려 한다.

학부를 졸업했을때, 그 과정 속에서 여러 경험을 하며 내가 정말 성장했다고 느꼈는데,

대학원에 들어오고서 한번 더 알을 깨고 나온 기분이다.

내가 살아가고싶은 세상을 찾았다. 지금이라도 깨달아서 다행이다. 

그 생각이 들어서 오랜만에 글을 남겨본다

이제 새롭게 찾은 내 세상을 공부하고 연구하고.. 쌓아갈 시간이다.  

갈길이 멀지만, 그리고 나는 요즘 너무너무 게으르고 해야할일을 미루는 마음에 안드는 사람이지만 ...

... 마음을 다잡고 열심히 해보려고 한다 .