고려대 "기능적 MRI 측정 '시간 지연', 뇌 신호 전달 과정" 규명

기능적 자기공명영상

시간 지연 정밀 계산

세계적 권위 학술지 '어드밴스드 사이언스' 게재

[서울=뉴시스] (위 왼쪽부터) 성균관대 최형신 박사과정(제1저자), 고려대 박영준 박사과정(공동저자), 성균관대 이종은 박사(공동저자), (아래 왼쪽부터) 고려대 김성훈 박사과정(공동저자), 고려대 박보용 교수(교신저자), 성균관대 박현진 교수(교신저자). (사진=고려대 제공) 2025.09.04. [email protected] *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]전수현 인턴 기자 = 고려대 뇌공학과 박보용 교수 연구팀은 성균관대 박현진 교수 연구팀과 함께 기능적 자기공명영상(functional MRI, fMRI)에서 측정되는 '시간 지연'이 실제 뇌 신호의 전달 과정을 보여주는 중요한 단서임을 밝혀냈다고 4일 밝혔다.

이번 연구 성과는 다학제 연구 분야 상위 7%에 해당하는 세계적 권위의 학술지 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)' 온라인에 지난달 27일 게재됐다.

fMRI는 수술이나 절개 없이 뇌 활동을 관찰할 수 있는 뇌 영상 촬영 기법이다. 하지만 fMRI는 뇌 활동을 몇 초 단위로만 기록하기 때문에, 그보다 짧은 순간에 일어나는 빠른 신호 전달은 포착하기 어렵다.

이에 공동 연구팀은 건강한 성인의 fMRI 데이터를 분석하고, 뇌 신호가 전달되는 데 걸리는 시간인 '시간 지연(time delay)'을 정밀하게 계산했다.

이어 수학적 기법을 적용해 뇌 신호의 흐름을 도출한 결과, 이 시간 지연이 ▲신경세포의 흥분·억제 작용 ▲신경 활동 속도 ▲뇌 기능의 주요 축과 밀접한 연관이 있음을 확인했다.

[서울=뉴시스] 기능적 자기공명영상 시계열 데이터로 시간 지연 값을 계산해 시간 지연 행렬의 고유벡터를 계산하는 과정 이미지. (사진=고려대 제공) 2025.09.04. [email protected]
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박 교수는 "이번 연구는 fMRI의 시간 지연 데이터를 단순한 관찰한 결과가 아니라 뇌 신호를 설명할 수 있는 과학적 모델로 확장한 첫 사례"라며 "이를 통해 뇌가 정보를 처리하는 방식을 더 깊이 이해하고, 나아가 뇌 질환 연구에도 새로운 길을 열 수 있을 것"이라고 말했다.

한편 본 연구는 정보통신기획평가원과 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.


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