안진웅(왼쪽부터) DGIST 책임연구원이 이승현 연구원, 진상현 전임연구원과 함께 기념촬영을 하고 있다. /사진제공=DGIST국내 연구진이 손을 이용해 정교한 작업을 수행하는 인간만의 능력인 ‘손 조작 솜씨’를 설명할 단서를 찾았다. 이에 따라 앞으로 뇌질환 환자의 재활이나 신경조절치료·인공지능(AI) 등에 적용될 것으로 기대된다.
흔히 사람의 동작은 신체의 좌측과 우측으로 구분돼 각각 반대편 뇌 영역의 통제를 받는다고 알려졌다. 이를 대측성(contralaterality)이라고 하는데 ‘손 조작 솜씨’를 대측성만으로 설명할 수 있는가에 대한 의문이 계속돼 왔다.
DGIST 지능형로봇연구부 안진웅 책임연구원팀은 평소 잘 쓰지 않는 손을 이용해 복잡한 동작을 수행하면 우리 신체가 좌뇌와 우뇌를 함께 작동시킨다는 것을 발견했다고 16일 밝혔다.
이를 위해 연구팀은 오른손을 주로 쓰는 15명을 대상으로 오른손과 왼손으로 복잡한 과제를 번갈아 수행하도록 했다. 대뇌 피질의 혈류 상태를 보여주는 신호를 검출해 평소 주로 사용하는 손(오른손)과 아닌 손(왼손)을 각각 사용할 때 나타나는 대뇌 피질의 패턴을 관찰한 것이다. 이를 통해 연구팀은 ‘손 조작 솜씨’가 뇌의 어느 부분에서 시작되는지 보여주는 단서를 찾는 데 집중했다.
연구결과 주로 사용하는 손(오른손)으로 복잡하고 섬세한 동작을 수행하면 이를 관장하는 좌뇌의 대뇌 피질 혈류만 활성화됐다. 하지만 익숙하지 않은 손(왼손)의 경우 손의 반대편 뇌인 우뇌의 대뇌 피질과 좌뇌의 대뇌 피질도 함께 활성화됐다. 기존의 연구가 침팬지 같은 유인원을 대상으로 진행된 것과는 차별화된다.
복잡한 동작 수행 시 숙련도 차이에 따른 대뇌피질 패턴. /사진제공=DGIST안 책임연구원은 “이번 연구가 뇌질환 환자들의 작업 재활, 운동 신경조절치료 등 임상 과정에 활용이 가능하다”며 “최근 딥러닝 등 뇌의 시각 피질을 모방한 AI를 넘어 뇌의 운동 피질을 모방한 AI 개발에도 큰 도움을 줄 것”이라고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단과 정보통신기획평가원(IITP)의 지원으로 이뤄졌으며 사이언티픽 리포트 온라인판에 최근 실렸다. /고광본선임기자 kbgo@sedaily.com
