뇌를 가로지르며 흘러가는 ‘진행성 뇌파(Neural Traveling Waves)’[AI생성] 차 열쇠나 지갑을 눈앞에 두고도 한참 동안 헤매다 뒤늦게 발견한 경험은 누구에게나 있다. 물체는 분명 그 자리에 있었고 눈의 망막에도 잔상이 맺혔지만, 정작 뇌가 이를 인지하지 못한 탓이다. 최근 미국 연구진이 이러한 일상 속 착시와 미인식 현상의 비밀을 풀어줄 뇌 과학적 메커니즘을 규명해냈다. 미국 솔크 생물학 연구소 신경과학 연구팀은 뇌 표면 전체를 가로지르며 흘러가는 ‘진행성 뇌파(Neural Traveling Waves)’가 인간의 시각 지각과 예측, 기억 구축을 담당하는 핵심 ‘생체 연산 엔진’ 역할을 한다는 통합 연구 프레임워크를 18일(현지 시각) 발표했다. 해당 리뷰 논문은 세계적 권위의 학술지 ‘뉴런’ 최신호에 게재됐다. 연구를 이끈 존 레이놀즈(John Reynolds) 박사 연구팀은 이미 2020년 깨어 있는 동물의 시각 시스템에서 이 전기 파동을 최초로 관측하고, 이 파동의 흐름이 물체의 인지 여부를 직접적으로 결정한다는 사실을 밝혀낸 바 있다 모바일 바다이야기 거북이 . 이번 연구는 한 걸음 더 나아가, 뇌가 왜 이처럼 복잡한 파동 생성 회로를 지속적으로 작동시키는지에 대한 근본적인 질문에 답을 제시했다. 연구팀이 제시한 진행성 뇌파의 핵심 기능은 크게 네 가지다. △매 순간의 지각 조절 △최근 감각 정보의 내면화 △주변 환경에 대한 단기 예측 생성 △시간에 따른 경험 기억의 보존 및 재현이다. 눈, 코, 귀 등 감각 기관을 통해 입력되는 외부 신호는 극도로 혼잡하고 복잡하다. 하지만 뇌는 시냅스 네트워크를 통해 과거 경험한 물리적 법칙과 패턴을 학습하고, 이를 기반으로 진행성 뇌파를 발생시킨다. 이 파동이 쏟아지는 감각 신호 속에서 ‘가장 유력한 원인’을 추론해 내면서, 비로소 인간은 혼돈스러운 자극을 일관된 ‘현실의 이미지’로 조립하게 된다. 야마토 도박 특히 연구진은 뇌의 이러한 작동 방식을 최근 산업계를 흔들고 있는 생성형 인공지능(AI) 모델에 비유했다. 연구를 이끈 레이놀즈 박사는 “오픈 AI의 챗GPT가 대량의 언어 데이터를 학습해 맥락에 맞는 문장을 생성해 내듯, 우리 뇌도 경험을 바탕으로 밑바닥부터 현실을 재구성하는 ‘생체 생성형 모델(Biological Generative Model)’로 작동하고 있다”고 설명했다. 단순한 전기적 소음으로 여겨졌던 뇌파가 사실은 인간의 지각 모델을 실시간으로 그려내는 고성능 연산 알고리즘이었던 셈이다. 이번 연구 성과는 뇌 과학 분야의 순수 학술적 성과에 그치지 않고 차세대 산업 기술로의 확장 가능성도 크게 열어두고 있다. 뇌 신호의 파동 흐름을 제어하거나 모사함으로써 시각 장애나 인지 장애, 주의력 결핍을 개선하는 차세대 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 및 의료 기기 개발에 기여할 전망이다. 또 뇌의 효율적인 시각 합성 및 예측 메커니즘을 본뜬 차세대 AI 시각 알고리즘 및 자율주행 인식 기술 개발에도 영향을 줄 것으로 기대된다.