초록 ▼

□ 연구개발 목표
특정 사물이나 개체를 재인(recognition)하고 해당 자극이 속한 범주적 표상 (categorical representation)을 기억해야 하는 범주적 선택(categorical choice) 행동은 정상적 일상생활을 하기 위해 중요하며 사람을 비롯한 영장류에서만 볼 수 있는 고등 인지기능이다. 해마(hippocampus)를 비롯한 내측측두엽(medial temporal lobe, MTL)의 신경망은 이러한 인지기능을 담당하는 개념세포(concept cell)를 갖고 있는 것으로 보고되었으나 이를 담당

□ 연구개발 목표
특정 사물이나 개체를 재인(recognition)하고 해당 자극이 속한 범주적 표상 (categorical representation)을 기억해야 하는 범주적 선택(categorical choice) 행동은 정상적 일상생활을 하기 위해 중요하며 사람을 비롯한 영장류에서만 볼 수 있는 고등 인지기능이다. 해마(hippocampus)를 비롯한 내측측두엽(medial temporal lobe, MTL)의 신경망은 이러한 인지기능을 담당하는 개념세포(concept cell)를 갖고 있는 것으로 보고되었으나 이를 담당하는 정확한 신경회로나 정보처리 기전은 뚜렷이 밝혀진 것이 없다. 본 연구에서는 비인간영장류(nonhuman primate, NHP)의 해마를 비롯한 MTL 영역에서 개별자극의 범주에 대한 학습이 이루어지는 정보처리 기전과 이를 담당하는 신경회로망을 규명하고자 한다. 또한, 범주적 자극학습 및 기억의 조절에 맥락적 정보(contextual information)가 영향을 주는 신경정보처리 기전을 규명하고자 한다. 이를 통하여 해마와 MTL 신경망을 미세전기자극(micro-electrical stimulation)하여 범주적 재인을 향상시키는데 필요한 기술적 패러미터를 도출하는 것이 본 연구과제의 목표이다.

□ 연구개발 내용
□ 1단계
○ 1차년도: 범주적 재인학습 연구를 위한 NHP 행동실험 패러다임 구축
- 범주적 재인학습을 위한 자극 구성 (통계적 정량화 기초)
- 가상현실(VR) 환경에서 물체의 범주적 재인학습을 위한 행동실험 과제 구축
○ 2~3차년도: 해마와 MTL 신경망의 전기생리학적 활동 측정
- 범주적 재인학습 과제 수행 중 단위신경세포(single-unit) 및 LFP 리코딩
- 범주적 재인학습 과제의 최적화된 수행을 위한 행동과제 패러미터 확립
- 범주적 재인학습 과제의 최적화된 수행 평가를 위한 신경생리학적 마커 발굴

□ 2단계
○ 4~5차년도: 해마와 MTL 신경망 조절을 통한 범주적 재인학습 향상기술 개발
- 범주적 재인학습 및 기억 향상을 위한 미세전기자극 패러미터 확립
- 범주적 재인학습 향상을 위한 신경망 조절 통합 모델 확립

□ 활용계획 및 기대효과 (응용분야 및 활용범위 포함)
○ 범주적 학습효과를 증진시키기 위한 뇌인지과학적 원천기술 확보
○ 4차산업의 핵심인 AI의 범주적 학습능력 향상을 위한 응용 기술 확보
○ 전세계적으로 극소수 연구실만이 연구하며 국내에서는 처음으로 시도되는 NHP의 지각-재인 신경회로 연구를 통해 설치류 위주로 이루어져 온 인지 연구와 차별화된 고등인지 연구 분야에 새로운 돌파구를 마련하고 선도적 위치 확보
○ 시스템 신경과학 학문후속세대 및 미래형 뇌인지 과학 연구를 짊어질 인재 양성

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발 목표 및 평가항목별 성과 ... 6
• 1-1. 연구개발 목표 ... 6
• 1-2. 평가항목별 성과 ... 6
• 1-3. 목표 미달 시 원인 분석 ... 8
• 2. 추진내용 및 연구개발결과 ... 11
• 2-1. 추진내용 및 연구개발결과 ... 11
• 2-2. 추진 일정 실적 ... 24
• 2-3. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여정도 ... 25
• 2-4. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 26
• 2-5. 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 27
• 3. 연구 개발 결과의 활용 방안 ... 28
• 4. 당초 연구계획 대비 주요 변경사항 ... 29
• 5. 선정/단계/최종평가 의견 ... 30
• 끝페이지 ... 40