생물학적 신경망의 동적 특성

Ⅰ. 들어가며

뇌(brain)는 약 100억 개 이상의 신경소자(neuron)와 소자당 1,000～10,000개의 시냅스(synapse)들의 회로망으로 이루어진 우리가 알고 있는 우주에서 가장 복잡한 구조이다. 최근 뇌 연구의 실험적 방법론의 혁신적인 발전은 뇌기능의 이해에 입각하여 보다 근원적인 신경망의 연구를 가능하게 하였다. 양전자 단층 촬영 장치(PET), 핵자기 공명 장치(MRI와 f-MRI)로 대표되는 뇌 영상 처리장치를 이용하여 비파괴적으로 거시적 뇌 활동의 측정이 가능하여졌다[Raichle, 1994, Sergent, 1994]. 또한 패치 클램프, 형광영상처리, 다중전극기록 등 미시적 측정을 통하여 보다 정교하게 신경 소자 단위의 전기 활동과 신경 소자간 상관성에 대한 측정을 할 수 있게 되었다. 최근 이러한 실험의 발전에 힘입어 기존 인공신경망의 틀을 벗어나 생물학적 신경소자와 그 연결망 구조, 동적 정보처리에 대한 새로운 신경망의 패러다임 구축을 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
<그림 1> 골기방법에 의해서 염색된 신경소자들의 망구조

생물학적 신경망 모형 연구에서 주요관심사는 신경계의 상태는 어떻게 표현되는가, 신경망 구조가 주어진 자극에 대해 …