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출처: biozine

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2002년도 뇌연구촉진시행계획

▶ 법적 근거

2. 「뇌연구촉진기본계획」주요내용

▶ 기본목표

▶ 단계별 목표

▶ 중점 연구개발 내용 및 핵심과제

?▶ 뇌연구 추진체계?

?[ 기본 체계 ] ?

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?▶ 정부는 관련 부처간 협력을 통한 범부처적 ??뇌 연구촉진기본계획??을 수립하며, 과학기술부가 이를 종합·조정?

?- ??국가차원의 대형 신설과제들과 연계된 뇌연구개 발 지원체제?? 확립 ?

?▶ ??뇌연구촉진심의회 ??및 ??뇌연구실무추진위 원회??를 통하여 기본계획의 수립 등?? 주요 정책 심의?

?▶ 민간의 연구참여 여건이 성숙 될 것으로 예상되는 제3단계에 산ㅗ학ㅗ연의 ??뇌연구개발 연구망?? 운영 및 ??콘소시움??을 구성?

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[ 부처별 역할 ??(뇌연구촉진법 제14조) ??] ?

?투자계획 ?

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?▶ 10년간('98∼2007) 총 4,106 억원 투자 예정?

?- 과학기술부 등 5개 관계부처 : 2,986억원?
?- 민간 : 1,120억원 ?

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?[ 단계별·부처별 투자계획 ]?

?(단위 : 억원)?

* 과학기술부 1단계 투자실적은 중점국가연구개발사업의 실적임.

?Ⅱ. 뇌연구 동향 ?

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?1. 국가별 연구동향 ?

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?▶ 미 국?

?▶ 국립보건원(NIH)은 1990년 1월 의회가 선언한「Decade of the Brain」을 실천하기 위해 뇌연구에 대규모 연구비 투자 ?

- 인간두뇌연구프로젝트(Human Brain Project)를 추진중이며 국립신경과학연구 소 신축중
- 국립신경질환 및 뇌졸중 연구소 (NINDS)에서는 새천년을 위한 신경과학 (Neuroscience at the New Millennium)이라는 연구계획 실행안(인지 및 행동연구 등)을 발표(2000. 5)
- 국립정신건강연구소(NIMH)에서는 BMAP(Brain Molecular Anatomy Project)으로 중추신경계 유전자의 DNA칩 개발 등 분자신경생물학과 생물정보학의 학제간 연구에 착수
- 뇌기능영상을 위한 학제적 연구를 지원하기 위해 National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering(NIBIB) 신설(2001.4)

▶ 과학재단(NSF)의 2001년도 주요 예산증액 4개 항목에 뇌과학과 관련된 인지추론 모듈이 포함
- NIH와 공동으로 신경과학과 정보과학의 융합인 계산신경과학(Computational Neuroscience) 연구사업 시작(2001.11)

▶ 민간부분에서도 관련 연구를 적극 추진중
- MIT가 뇌연구를 위해 향후 20년간 350만불의 기부약정 체결(2000. 2), 바이오 벤처에서 신경과학 기술개발과 신경질환치료제 개발 참여 등

?▶ 일 본?

?▶ ??문부과학성은 이화학연구소 소속 뇌과학종합연구 소에 매년?? 약 100억 엔을 투자하여 뇌의 이해ㅗ보호ㅗ창조를 추진?

  - 뇌의 창조 분야에 뇌기반 계산구조 연구그룹과 뇌기능 지능시스템 응용 연구그룹 신설(2000. 7)

▶ 민간기업들은 뇌신경질환 치료제 개발, 인공지능을 활용한 로봇개발 및 신경회로망칩의 개발 등에 적극적투자
  -「에자이사」는 치매치료제를 개발하여 시판중
  - 「소니」와「마쓰시 타」는 보고, 듣고, 말하는 애완물(AIBO)과 환자 및 노약자 간호 로봇(타파미) 개발
  -「히타치」,「마쓰시타」는 수 만개의 시냅스를 연결한 정도의 Neural Network VLSI 개발

▶ 유 럽

▶ 유럽공동체(EU)도 미국의「Decade of the Brain」에 자극받아 1991년「European Decade of the Brain」선언
▶ 뇌연구와 분자생물학연구가 주요 연구분야인 인간프론티어과학프로그램 (Human Frontier Science Program)에 G7 국가들 적극 참여
▶ 영국은 MRC(Medical Research Council), 프랑스는 INSERUM, 독일은 Max-Planck Institute를 통하여 신경과학 연구에 집중 투자
▶ 스위는 Zurich 대학에 Institute of Neuroinformatics(INI) 설립
▶ 네덜란드는 Nijmegen Institute for Cognition and Information에서 시각정보처리의 심리학적, 신경생물학적 원리 규 명 연구

▶ 국제협력

[ OECD 세계과학포럼(Global Science Forum) ]

▶ 신경정보학 (Neuroinformatics) Working Group 발족
- 미국, EC, 일본, 한국 등 19개국 참여
- 2000년부터 7차례 회의를 개최하였으며, 2002년 4월에 최종보고서 제출 예정

▶ 신경과학과 정보과학의 결합 및 범세계적인 신경 정보 데이터베이스 의 구축을 제안

[ 기타 국제협력 ]

▶ 일본 RIKEN 뇌연구소(BSI)와 우리 나라의 뇌과학연구센터 및 뇌의약학연구센터 간의 협력각서 교환 (1999.10.6)
- 공동 워크겼, 인력교류 및 공동연구 추진
- 2001년부터는 한·일·중 3국 공동워크샵으로 확대 ▶ 한·미 공동워크샵 개최(1999, 서울; 2000, 대전)

▶ 아시아-태평양 국제신경과학 회 개최(1999, 서울)

▶제1차 fMRI 국제공동 워크샵 개최(2001, 대전) 및 뇌기능을 주제로 한·독 국제심포지움 공동개최(2001, 독일)

▶스위스 신경정보학연구소(Institute of Neuroinformatics)와 우리나라 뇌과학연구센터간 공동연구를 위한 협력각서 교환(2001.5)

▶ 아시아-오세아니아 신경과학회(FAONS) 개최예정(2002, 서울)

2. 분야별 연구동향

▶? 「뇌의 신경생물학적 이해」분야

▶ 뇌과학분야에서 2000년도 노벨 생리의학상 수상
- 신경세포에서 신호전달의 분자적 원리를 규명한 알비드 칼슨, 폴 그린가드, 에릭 칸델이 수상함.

▶ 뇌 신경발생과 신경가소성의 심층적 이해 증진
-뇌실 주변의 줄기세포가 성인 뇌에서도 계속 분열하여 신경세포를 만들어내는 것이 밝혀지면서 신경세포 이식술의 개발 가능성이 제고 (Nature, Science)
-신경축색돌기의 재생에 중요한 유전자인 Nogo의 수용체 발견 (Nature, 2001)
- 해마의 장기기억 모델인 LTP 형성에 필요한 과정인 전사, 번역과 연관되는 물질 파악을 위한 노력이 가중되고 있으며 LTP에서 시냅스 수의 증가가 in vitro에서 확인 (Science, 2001)

▶신경발생, 분화, 가소성 연구 등에 DNA chip, 단 백질 chip, time- lapse microscope 등 첨단기자재가 활발히 사용되는 추세

▶ 신경신호전달의 분자적 기작 규명
- Alpha-adrenergic receptor와 L-type calcium channel이 서로 상호작용과 신호전달을 조절할 수 있는 kinase와 phosphatase와 함께 복합체를 이루고 있음을 증명 (Science, 2001)
- 신경세포 활동전위의 생성경위와 이온 선택성에 대한 분자 기전이 확인되어 분자수준에서 이온채널 기능 제어에 의한 중추신경 유전병의 원인규명과 치료 가능성 제시 (Nature, 2001)

▶ 일단의 영국과학자들은 언어 장애를 나타내는 환자의 유전자분석 결과, 인간의 말과 언어에 중요한 유전자 FOXP2를 발견 (Nature, 2001)

▶? 「뇌정보처리 이해 및 응용」분야

▶ MIT Technology Review (2001년 1,2월호)에서 선정한 경제와 인간 사회에 큰 영향을 주는 10대 부상기술 중 4개가 뇌공학에 관련
- 뇌와 기계의 인터페이스
- 생체정보(Biometrics; 얼굴인식, 음성인식 등)
- 자연어처리(인지추론의 한 분야)
- 자료탐색(Data Mining; 인지추론의 한 분야)

▶ 뇌기능을 응용한 초기형 인간기능 시스템 출현
- 미국·일본 등은 가정용 경비로봇, 서비스로봇, 애완용 로봇 등의 초기 모델을 개발·시판

▶ 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술 발달
-병렬 뇌신경활성도 측정기술이 발달함에 따라 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술이 급속도로 발전하여, 원숭이 뇌에 전선을 연결하여 로봇팔 구동에 성공(Nature, 2000)

▶ 고등인지기능에 관한 신경생물학적 해석 증진
-fMRI(뇌기능자기공명영상장치)를 이용하여 시각계에서 특정한 방향성분에 반응하는 작은 세포들의 집단(subcolumn)을 발견 (Nature Neuroscience, 2000)
-보는 것과 생각하는 것이 동일한 뇌작용임을 확인하고, 사람의 생각 현상을 fMRI를 이용해서 파악(Journal of Cognitive Neuroscience, 2001)

▶ 국내에서도 신경회로망 기법을 도입한 상품의 출현
-「푸른기술」의 위조지폐감식기,「한국 엑시스」의 음성인식 기능 장난감, 필기체 문자인식 시스템을 이용한 금융기관의 전표 자동처리기 등
- 인간청각모델을 응용한 잡음에 강한 음성인식 칩 기업화(2000)

▶? 「뇌질환 예방 및 극복」분야

▶ 뇌질환 관련 유전자에 관한 연구가 활발히 진행
- 주요 퇴행성 질환인 알츠하이머병, 헌팅턴병, 파킨슨씨병, 소뇌실조 등의 원인 유전자가 속속 규명
- 최근에는 Human Genome Project의 결과로 간질, 알츠하이머병, 다운증후군의 발병에 깊은 관련이 있는 21번 염색체의 염기서열이 완전히 밝혀짐에 따라 뇌 특이 유전자의 기능연구가 본격화
- 미국의 스템셀스사는 인간 뇌의 줄기세포를 쥐에서 배양하는 방법을 개발(2001)

▶ 뇌질환 치료제 개발
- 미국 노바티스사, 일본 에자이사, 벨기에 얀센 등은 신경세포간 교신에 중요한 화학물질을 조절하여 알츠하이머병 환자의 인식기능저하를 감소시키는 치매 치료제를 개발 하여 시판
- 여성호르몬인 에스트로겐이 파킨스씨병 예방 효과가 있음을 확인 (Journal of Neuroscience, 2000)

▶ 국내에서도 뇌의약학분야 연구개발 성과 대두
- 생약성분으로부터 치매를 비롯한 퇴행성 뇌질환의 치료제 개발 및 임상시험 (제일약품)
- 허혈성 뇌손상 메카니즘을 규명하여 저 명한 해외학술지인 Science에 발표
- 인간과 동일한 치매증세를 보이는 실험쥐를 세계최초로 개발(식품의약품안전청, 2002)

?Ⅲ. 2002년도 뇌연구촉 진시행계획?

?1. 중점 추진방향 ?

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?▶ 주요 연구사업의 안정적 추진기반 마련?

?▶ ??중점국가연구개발사업이 2002년에 종료되므 로,?? 그간 동 사업으 로 추진해 온 ??뇌연구 관련 단위사업들을 국책연구개발사업으로 이관하여 안정적 사업추진 기반 마련 ??(뇌신경생물학연구사 업??·뇌신경정보학연 구사업·뇌의약학연구사업)?

?▶ 사업간 역할분담 및 연계체제 강화?

?▶ 사업간 역할분담 및 차별화?
?- ??국책연구개발??사업 등 사업단 사업 : 장기적 계획으로 추진하고??사업단별 구체적·정량적?? 목표를 설정하여 목표지향적으로 운영?
?-??기타 창의·기초과학 등 : 뇌과학 핵심요소??기술??개발 등을 위해 과제별로 목표를 탄력적으로 설정하여 자유롭게 추진?

?▶ 연구자간 및 연구팀간 기술정보교류 활성화?
?- ??뇌과학자·뇌의약학자·뇌공학자간 정보교류를 통한 시너지?? ??효과 극대화를 위해 (가칭)「뇌연구협의회」구성 및「뇌연구?? 허브 홈페이지」구축 추진?

?▶ 뇌연구의 장기·대형 사업화 타당성 검토?

?▶「뇌연구촉진기본계획」을 체계적·효율적으로 추진하기 위해?? ??21세기 프론티어사업 등의 장기·대형사업으로 추진하는 ??방안에 대한 타당성 검토?
?- ??산발적으로 수행되고 있는 뇌연구를 목표지향적으로 재구성하여 21세기 프론티어사업 후보사업 발굴 ?

?2. 투자계획(총괄표)?

(단위 : 백만원)