교수 및 연구실장
전산신경생물학 연구실
프랜시스 크릭 의자
주변 세상을 볼 때마다, 새로운 것에 주의를 기울일 때마다, 미래를 예상하거나 기억을 떠올릴 때마다 독특한 전기 신호 세트가 뇌를 휩쓸고 지나갑니다. 이 펄스에는 생각이나 기억을 형성하는 데 필요한 모든 정보가 어떻게 포함되어 있습니까? 수십억 개의 세포의 엄청난 양과 신호가 뇌를 통과할 때 취할 수 있는 기하급수적으로 더 많은 경로 때문에 이 질문에 답하기가 어렵습니다. 그러나 그렇게 하면 정신분열증에서 다발성 경화증에 이르기까지 생각과 기억에 영향을 미치는 질병이 어떻게 발생하는지 밝히고 치료 방법을 제시할 수 있습니다.
Terrence Sejnowski는 우리가 뇌에 대해 알고 있는 것을 캡슐화하고 뇌 세포가 정보를 처리, 분류 및 저장하는 방법에 대한 가설을 테스트하기 위해 컴퓨터 모델링 기술을 사용했습니다. 다른 과학자들이 뉴런의 물리적 배열(어떤 세포가 어떤 세포에 연결되어 있는지 추적)을 매핑하는 데 초점을 맞추는 동안 Sejnowski는 더 기능적인 뇌 지도에 관심이 있습니다. 기억을 떠올리다.
뇌 기능에 대한 데이터를 수집하기 위해 Sejnowski는 선택된 세포 세트의 전기 활동을 기록하고 부검된 뇌의 얇은 조각을 분석합니다. 그는 이 정보를 사용하여 뇌가 다양한 활동에 대한 정보를 저장하는 방법에 대한 계산 모델을 만들고 개선합니다. 이 모델을 통해 그는 다양한 세포 유형이 어떤 정보를 암호화하는지, 어떤 분자가 필요한지, 신호가 뇌 전체에서 어떻게 움직이는지 더 잘 이해하게 됩니다. 동시에 그는 정신분열증이나 파킨슨병과 같은 질병이 이러한 패턴을 어떻게 바꿀 수 있는지를 배웁니다.
Sejnowski는 생쥐가 물체를 새로운 것으로 인식할 수 있도록 하는 독특한 뇌파를 생성하는 뇌 세포의 일종인 성상세포의 역할을 발견했습니다. 그가 성상 세포 기능을 차단했을 때 쥐는 새로 추가된 물체에 더 많은 관심을 기울이기보다는 새장에 있는 모든 것을 동일하게 취급했습니다.
그의 연구실에서는 수면 중에 기억이 통합되거나 뇌에 저장되는 방식에 대한 새로운 모델을 개발했습니다. 연구원들은 수면 중에 일부 기억이 강화되는 반면 덜 중요하다고 생각되는 다른 기억은 손실된다는 가설을 세웠습니다. 뇌가 기억을 저장하는 방법에 대해 더 많이 밝히면 연구자들이 알츠하이머병과 같은 장애에서 기억이 어떻게 영향을 받는지 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
Sejnowski는 뉴런이 전기 자극을 전송하는 방법에 대한 컴퓨터 모델을 구축하고 세포 채널과 칼륨 전류 사이의 예기치 않은 연결을 발견했습니다. 둘 사이의 밀도 비율은 뉴런이 적절하게 발화할 수 있는지 여부를 결정하여 다발성 경화증의 증상에 대한 새로운 지식을 제공합니다.
Case Western Reserve University 물리학 학사
프린스턴 대학교 물리학 박사
박사 후 연구원, 생물학, Princeton; 하버드 의과대학 신경생물학
