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생각하는 가상 쥐 등장…하버드·구글, AI로 인공두뇌 구현

네이처에 연구 결과 게재, 쥐의 행동과 연결된 뇌 활동 예측…'가상 신경과학' 시작

[편집자주]

하버드와 구글 딥마인드 연구팀이 실제 쥐의 움직임 데이터를 사용해 가상 쥐를 만들어 네이처에 12일 발표했다. (크레딧: 구글 딥마인드) 2024.06.11 /뉴스
하버드와 구글 딥마인드 연구팀이 실제 쥐의 움직임 데이터를 사용해 가상 쥐를 만들어 네이처에 12일 발표했다. (크레딧: 구글 딥마인드) 2024.06.11 /뉴스

하버드 대학교와 구글 딥마인드가 컴퓨터 공간에서 실제 쥐처럼 움직임을 구현할 수 있는 인공두뇌 프로그램을 만들었다. 연구팀은 컴퓨터 기반의 신경 과학 연구를 개척할 수 있다고 전망했다.

하버드 대학과 구글 딥마인드 인공지능 연구소 과학자들은 12일 네이처에 '행동 전반의 신경 활동 구조를 예측하는 가상 설치류' 연구 결과를 발표했다.

연구팀은 실제 쥐에서 기록한 고해상도 데이터로 인공 신경망을 훈련해 쥐의 '뇌 프로그램'을 만들었다.

이후 중력을 비롯한 현실의 물리 법칙을 모사한 시뮬레이터 프로그램에서 인공 신경망 훈련 결과를 적용해 가상 쥐의 신체를 제어하는 추가 실험도 진행했다.

연구자들은 논문에서는 가상 쥐의 움직임에 따라 인공 신경 제어 네트워크가 활성화되는 것을 이용해 실제 쥐의 행동에 따라 활성화되는 뇌신경 활동을 예측하는 데 성공했다고 주장했다.

예를 들어 실제 쥐가 앞발을 내디딜 때 나오는 뇌 활동을 가상 공간의 쥐로 예측할 수 있게 되는 것이다. 이런 기술이 발전하면 더 복합적인 행동 예측에도 활용될 수 있다.

아울러 가상으로 구현된 쥐는 데이터로 훈련되지 않은 실제 쥐의 행동을 모사하는 데도 성공했다.

사람 대상 실험에서는 사람이 특정 행동을 하도록 만들고 뇌 활동을 측정할 수 있지만 쥐에게는 그럴 수 없다. 여기서 발생하는 과학적 어려움을 이런 시뮬레이션으로 일부나마 해결할 가능성이 열릴 것으로 전망된다.

연구팀은 "이런 시뮬레이션으로 실제 동물처럼 행동하도록 훈련된 인공지능(AI) 동물로 신경 회로를 연구하는 '가상 신경과학'을 시작할 수 있다"며 "(이번 연구로) 실제 두뇌가 복잡한 행동을 만드는 과정을 이해하는 데 도움을 주고 싶다"고 강조했다.
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