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3년 전 백악관은 어떻게 두뇌의 작동 원리를 더 잘 이해할 수 있는 새로운 기술을 개발하고 적용하는 연구를 촉진하기 위해 혁신적인 첨단 신경기술을 이용한 두뇌 연구(BRAIN) 사업을 시작했다. 그 이후 여러 기술기업, 학술 연구소, 과학자 등이 어떻게 두뇌가 정보를 가공, 사용, 저장, 추출하는지 밝히는 전례 없는 기회를 만든 새로운 도구가 개발되었다. 하지만 이 신기술을 사용해서 생산된 데이터를 분석, 관리, 이해하기 위한 집중된 전략이 없다면 이 분야의 진전도 제한적일 것이다. 로렌스 버클리 국립연구소의 계산 신경과학자 크리스토퍼 부차드(Kristofer Bouchard)는 전 세계에 걸쳐 수학자, 컴퓨터 과학자, 물리학자, 실험 및 계산 신경과학자로 구성된 연구팀으로 신경과학 데이터를 관리, 분석, 공유하는 계획을 개발하고 있다. 부차드는 투자대비 효과를 최대화하기 위해서는 신경과학계가 데이터 관리, 분석을 위한 통합된 전략을 가져야 한다고 주장한다. 첫 번째 단계는 모든 신경과학 측면의 연구자들이 동의하는 표준화된 설명과 파일 포맷을 이용하여 데이터를 분석하고 시뮬레이션하는 것이다. 이 작업이 완료되면 연구자들은 컴퓨터 과학자와 함께 하드웨어와 소프트웨어 생태계를 개발하여 데이터를 저장하고 공유할 수 있게 된다. 여기서 말하는 생태계는 대형강입자충돌기(LHC)에서 수집된 데이터를 공유하는 물리학계의 것과 유사한 것이다. 각 연구그룹은 자신의 로컬 저장소를 보유하지만 결국에 모든 정보는 메타 저장소에 등록되어 전 세계 신경과학계에서 접근이 가능해진다. 새로운 기술은 전례 없는 막대한 양의 데이터를 생산하고 있어 슈퍼컴퓨터에서 운용되는 기존 분석 도구를 변경하고 새로운 데이터 분석 기법을 개발하기 위해 수학자들과도 협력한다. 이 협력을 최대치로 높이려면 오픈 소스 형태의 분석 도구가 두뇌 규모의 시뮬레이션과 통합되어야 한다. 버클리 연구소는 학제간 과학 연구에 있어 오랜 전통을 가지고 있으므로 이런 도전을 해결하는데 도움을 줄 수 있다. NERSC와 에너지 과학 네트워크(ESnet) 같은 에너지부 산하 기관들이 버클리 컴퓨터 과학자들과 긴밀하게 협력하여 천문학에서 배터리 연구에 이르기까지 데이터를 관리하고 저장하고 협업하는 등 많은 과학계에 도움을 주고 있다. 또 버클리 수학자들도 슈퍼컴퓨터를 이용하여 데이터를 분석하기 위한 여러 새로운 도구와 방법을 만들어 내고 있다. 고성능컴퓨팅(HPC)의 능력을 이용하기 위해서는 신경과학자들이 컴퓨터 과학자들과 긴밀하게 협력한다면 상당한 이익을 가져다줄 것이다. 이 모든 노력은 신경과학자들이 두뇌의 일반적인 설계 방식을 알아내고 각 개인이 왜 독특한지 이해하는 것을 지원해줄 것이다. 두뇌를 더 잘 이해하기 위한 연구가 국제적인 협력을 통해 이루어져 막대한 데이터를 생산하고 있는 가운데, 이 빅데이터를 효율적으로 공유하고 분석하기 위한 서로 다른 분야의 전문가들의 참여가 중요하고 그 활동을 지원할 시스템 구축이 필요한 상황을 보여주고 있다. 막대한 자금이 소요되는 연구에 참여하는 것도 중요하지만 이런 국제적인 협력이 필요한 분야에 약간의 관심을 가질 필요가 있다. |
