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미래에는 우주의 신비를 밝히는 연구와 소우주인 뇌의 신비를 밝히는 연구가 과학 연구의 핵심을 이루리라 생각한다. 
우리가 생각하고 행동하고 느끼는 모든 일상 활동은 전적으로 뇌에 의해서 이루어진다. 창의성은 역시 인간의 뇌이다. 인간의 뇌는 소우주라 불릴 정도로 복잡하여 신비의 베일에 깊게 싸여 있다. "너 자신을 알라"라는 소크라테스의 격언을 과학적 의미로 바꾸면 "너의 뇌를 알라"로 바꿀 수 있다. 
뇌에 관해 아는 것이 별로 없었기 때문에 최근까지 이런 일은 불가능했다. 또한 뇌에 관한 지식은 우리의 생활과는 관계없는 것처럼 여겨졌다. 그러나 과거 20년 동안에 밝혀진 뇌에 관한 지식은 지난 200년 동안에 이루어진 지식을 훨씬 능가한다. 

뇌 연구학자의 70%이상이 현재 생존하고 있을 정도로 뇌 연구는 최근에 들어와서 급속한 발전을 하는 신생학문이다. 인간이 도전 해야 하는 미래과학연구의 마지막 프론티어가 되고 있는 것이다. 우리들은 사고, 감정, 기억, 인식, 마음의 표현, 공부 등과 같은 친숙한 과정들이 뇌 없이는 결코 일어날 수 없다는 사실을 인식하게 되었다. 
뇌는 인간 실체를 표현하는 유일한 기관이며 모든 창조물들은 뇌에 의해서만 정체성을 나타낼 수 있다. 뇌는 창조물과 창조물, 인간과 인간에 따라 다르며, 그 차이에 의해서 지능, 이성, 적성, 감성 등이 다르다. 즉 '나는 뇌이며 뇌가 나'인 것이다. 또한 '뇌가 공부하는 주체'이다.

'뇌가 공부하는 주체'이며 '나는 뇌인 것이다'(I am the brain). 따라서 뇌를 알고 뇌의 발달에 맞춰서 교육을 시키는 일이 아주 중요하다. 20세기 최대의 천재인 아인슈타인은 '과학의 천재', '두정엽의 천재'라 불리고 있다. 입체 공간적 과학적 사고 기능을 하는 두정엽(마루엽)이 보통사람보다 15%이상 크고 잘 발달되어 있기 때문이다. 
3살 때 처음 말문을 연 아인슈타인이 우리나라에서 강제적 조기 교육을 받았다면 범재나 둔재로 전략하여 인생의 낙오자가 되었을지도 모른다. 따라서 뇌 발달을 최적으로 시킬 수 있는 교육을 실시 해야 한다. 그러기 위해서는 뇌를 알고 교육 시키는 일이 아주 중요하다.

모든 뇌 부위가 다 성숙되어 회로가 치밀하게 잘 만들어진 어른의 뇌처럼 가르쳐 주기만 하면 어떤 내용이라도 모두 잘 받아들일 수 있지만, 우리 아이들의 뇌는 부위별로 발달하는 속도가 다르며, 뇌의 각 부위가 성숙되어 있지 않아 회로가 엉성하고 가늘게 연결되어 있다.  
이를 착각하여 아무 내용이나 무차별적으로 강제적으로 조기교육을 시키고 있다. 신경세포 사이의 회로가 가늘게 연결되어 있는데도 과도한 조기 교육을 시키게 되면 과잉학습장애증후군과 같은 스트레스 증세가 나타나 뇌 발달에 큰 장애를 일으키게 된다. 

최근 연구를 통해 뇌 부위별 최적의 발달시기가 언제쯤인가를 알 수 있게 되었다. 뇌 발달시기에 맞는 '적기교육'을 시행하여야만 효율적인 학습이 이루어진다. 
즉, 뇌 기반 교육(Brain Based Learning)을 시행해야 한다. 그래서 우리나라에 만연하고 있는 개인의 적성과 감정을 고려하지 않는 무모한 '선행교육', '강제교육'을 없애야 한다. 초등학교부터 시작되는 대학입시 준비 교육을 하루 빨리 개선하는 것이 명실 공히 선진국으로 도약하는 길이다.

0～3세까지, 다른 시기와는 달리 전두엽, 두정엽, 측두엽. 후두엽이 골고루 발달,, 이 시기에는 다양한 영역의 정보를 왕성하게 전달받을 수 있도록 오감을 골고루 자극시키는 종합 교육을 하는 것이 두뇌발달의 기초가 된다. 4～7세, 고도의 종합적인 사고기능과 인간성을 담당하는 전두엽이 발달, 이 시기에 예절교육과 사고기능, 창의성교육 등이 다양하게 이루어져야 성장한 후에도 예의 바르고 인간성 좋은 아이로 성장시킬수 있다.

초등학생(8～13세), 언어담당 측두엽, 수학 물리적 사고 담당 두정엽이 발달한다.  측두엽은 언어기능을 담당하는 곳으로 외국어 교육을 비롯해 말하기·듣기·읽 기·쓰기 교육이 효과적으로 이루어질 수 있다(특히 영어, 외국어 교육의 적기). 자신의 의사표현을 제대로 할 수 있고, 논리적으로 따지기를 좋아하는 특성이 있는데, 이런 측면도 뇌발달과 깊은 관계가 있어서,  이 시기는 언어기능의 뇌가 집중적으로 발달하기 때문에 조금만 자극을 주어도 쉽게 이해하고 재미있어 한다. 

중학생 때부터시각적인 기능 담당하는 후두엽 발달로 보는 기능이 발달해서 자신의 주위를 훑어보고 자신과 타인의 차이를 선명하게 알며, 자신의 외모를 꾸미려고 노력을 한다. 
보기에 화려하고 멋진 연예계 스타나 스포츠맨들에 빠져서 열광하는 것도  시각적인 기능이 유난히 발달한 이 시기의 뇌 발달 특징과 관련이 있다. 따라서 이 시기에 나타나는 이런 특징들을 나무라고 못하게 하는 것보다 자연스럽게 느끼게 행동하도록 허용해주고 자기 발전을 위한 성찰의 계기가 되도록 격려해주고 이끌어 줄 필요가 있다. 

최근 유전자를 연구하는 분자생물학과 공학기술의 발전으로 인간 개인 유전자의 전체 염기서열과 뇌기능 유전자와 뇌 질환 관련 유전자를 포함한 유전자 특성이 상당부분 알려졌다. 성격이나 행동, 질병예측이 어느 정도 가능하게 되었다. 또한 자기공명촬영기법(MRI)과 양전자방출단층촬영술(PET)의 발전으로 신비한 뇌 기능을 직접 볼 수 있는 뇌 영상시대가 다가오고 있다.

복잡한 뇌기능 연구를 위해서는 고전적으로 사용되던 의학, 생명과학 뿐만 아니라 심리학 등의 인문사회과학과 공학 등의 상호 연계 연구, 즉 융합 연구가 필수적이다. 
앞으로 우리가 이야기하거나 감정표현을 하면서 자기 뇌의 활동을 모니터를 통해 볼 수 있게 될 날이 올 것이다. 예를 들어 우울증이 있을 때 신경전달물질계의 이상이 나타나게 되는데, 이를 영상으로 확실히 알 수 있다면 자살을 상당 부분 막을 수도 있게 될 것이다. 또한 줄기세포를 다른 사람의 뇌에 이식하여 오랫동안 생존하면서 기능을 유지하게 하는 기술도 혁명적으로 진보하여 뇌질환 치료에 크게 이바지하게 될 것이다. 

과학기술의 고속화에 따라 종래에는 인간이 더 잘 수행하던 지능을 요하는 일들이 점점 컴퓨터에 의해 처리되는 경우가 늘어나고 있다. 
그러나 아직도 많은 분야에서 종래의 방식에 의한 한개의 processor나 몇개의 간단한 multiprocessor시스템으로는 너무 많은 시간이 걸려서 처리할 수 없는 일들이 산재해 있다. 예를 들어 image를 인식하는 것이나 언어습득과 번역과 같은 문제들에서 인간의 뇌가 현존하고 있는 어떤 컴퓨터의 성능보다 능가하는 것을 알고 있다. 

그 이유는 근본적으로 디지탈 컴퓨터와 인간의 뇌 사이의 정보 처리방식이 틀린점에 기인한다. 대부분의 컴퓨터는 한개 또는 몇개의 main procrssor들이 자료들을 sequential하게 처리하는 데에 반하여, 인간의 뇌는 수천억 개의 neuron들이 정보를 병렬로 처리하고 있다. 따라서 인간의 뇌에 대한 깊이 연구와 그에 따른 새로운 형태의 정보처리 기술의 개발이 시급히 요구되어지고 있다. 최근에 이와같은 massive parallelism을 구현하기 위한 시도가 neural network를 중심으로 일어나고 있다.

과학자들의 오랜 숙원인 인공지능(AI) 개발이 IBM에서 한창 진행 중이다. 2001년 개봉한 스티븐 스필버그의 영화 가 현실이 될지 기대감이 높아지고 있다. 
IBM의 AI 프로젝트는 느끼고(sense), 지각하고(perceive), 행동하고(act), 상호작용하고(interact), 인식하는(recognize) 컴퓨터를 개발하는 것이 목표. 한 마디로 사람의 뇌를 컴퓨터로 구현하는 것이다. 미 국방부 부설 연구소 DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)가 이번 프로젝트에 490만 달러를 지원했다. AI기술 개발이 미 정부 차원에서 이뤄진다는 것은 이 기술이 군사, 과학 등 미국의 국력신장을 위해 폭넓게 사용될 것을 짐작케한다. 이를테면, 인공 뇌를 가진 로봇 군인이 전쟁터를 누비는 것이다. 좀더 진화한다면 터미네이터가 될수 있을 것이다.

기억과 같은 뇌기능을 향상시킬 수 있는 방법도 개발되어 영화에서나 볼 수 있는 일도 현실에서 가능하게 될 것이다. 언젠가는 인간의 두뇌를 닮은 '인조 뇌'나 '신경컴퓨터'를 제조할 수 있게 될 것이다. 
이런 인조로봇은 제한적이나마 사고능력을 갖게 되어 복잡한 환경에 적응하여 어느 정도 자율적 행동이 가능하게 될 것이다. 이런 로봇이나 신경컴퓨터의 등장으로 우리 생활은 혁명적으로 변화하게 될 것이다.

인간의 뇌가 진화를 거듭하여 만물의 영장이라 자처하고 있는 지금 우리는 '성찰'과 '창조'의 자세로 전지구 환경과 생명체를 돌아보아야 할 때이다. 인류는 지구 전체를 흔적없이 날려버릴 수 있는 핵의 발명과 생명체를 복제할 수 있는 영역까지 이르게 되었다. "생육하고 번성하라, 만물을 다스리라"는 기독교적 발상을 잘못 받아들여 자연을 지배하려고 해서는 안 된다. 인류는 지구를 조화로운 생명 공동체의 장으로 만들어야 한다. 무엇보다 '창조'를 조절하고 통제할 수 있는 '성찰'의 시간이 필요한 때이다. 인간의 '뇌'연구가 심도 있게 이루어져야 하는 이유는 물질 문명의 발달에 정신 문명이 뒤따르지 못한다면 인류의 미래는 암담하기 때문이다.

무한 경쟁 시대에서의 국가적 생존, 더 나아가 선진국 진입의 국가적 목표들을 달성하는데 뇌 과학 연구의 발전은 필수적이다. 뇌의 연구는 인류에게 남겨진 최후의 도전 과제가 되고 있다. 
미래 뇌 과학 연구를 더욱 촉진하기 위하여 미국은 '뇌연구 10년(Decade of Brain)'법안, EU에서는 '유럽 뇌 연구 10년' 법안, G7 국가는 공동으로 인간 프론티어 과학 프로그램(Human Frontier Science Program)을 제정하였다. 일본 또한 뇌의 세기(Century of the Brain)를 선언하여 뇌과학 연구에 집중 투자하고 있다. 일본 정부에서는 향후 20년 동안 뇌 연구에 30조원(2조엔, 180억달러) 즉 매년 1조5천억 원이 넘는 연구비를 투자하는 놀랍고도 야심 찬 계획을 세우고 있다. 

우리 정부에서도 뇌 연구의 중요성을 인식하여 1998년도에 세계 최초의 구체적인 법인 '뇌연구촉진법'을 제정ㆍ공포하여 지난 10년간 뇌 연구에 많은 투자를 하였다. 또한 2008년부터 시작되는 '2단계 뇌 연구 촉진 계획'을 세우고 국가적인 뇌 연구원 설립계획을 세워 새로운 미래사회를 위한 도약을 준비하고 있다. 

한국과학기술원 뇌과학연구센터(센터장 이수영·KAIST 전기 및 전자공학전공 교수)는 지난 98년 과학기술부 '뇌연구개발기본계획'에 따라 10년 장기 프로젝트로 설립되었다. 국내 대표적인 뇌신경정보학 관련 연구개발(R&D) 그룹으로써,  이 센터는 뇌의 매커니즘을 규명하는 인지과학과 공학을 접목, 국내 뇌과학 연구에 앞장서고 있다. 현재 KAIST 등 전국 각 대학에서 25명의 교수들이 학제간 연구 방식으로 참여하고 있다.

이 센터는 지난 9년간 뇌정보 처리에 기반한 인간기능 핵심 소자 및 시스템 개발을 목표로 4개 분야, 9개 과제에 대한 R&D 활동을 전개해왔다. 사람이 보고, 듣고, 생각하고, 행동하는 대표적인 4가지 기능을 모방해서 인간의 두뇌를 닮은 지능형 기계를 구현하는 것이 최종 목표다. 
주요 연구개발 분야별로는 △뇌 정보 처리에 기반한 인공두뇌 및 인공비서 기본 모형 개발 △인간 시청각계의 모델링에 기반한 시청각 기술 개발 △뇌정보 처리에 기반한 인지행동 기술 개발 △차세대 뇌기능 측정 및 분석 시스템 개발 등을 들 수 있다. 특히 인간의 청각 신경계를 모방한 △특징 추출 △주의 집중 △음원 탐지 등과 관련된 연구는 국내 뇌과학 연구 수준을 한 차원 높이는 주요 전환점이 됐다.