커넥톰, 뇌의 지도 -승현준 저

 

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​커넥톰(Connectom)은
뇌 속에 있는 신경세포들의 연결을 종합적으로 표현한 뇌지도를 의미한다. 
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인체냉동보존술이 미래를 위해 신체나 뇌를 보존하는 유일한 방법은 아니다.
1986년 나노기술 선언문이라 할 수 있는 <창조의 엔진>에서, 에락 드렉슬러는 화학적 방법으로 뇌를 보존할 것을 제안했다. 1988년 찰스 올슨도 <죽음에 대한 가능한 치유>라는 조심스러운 제목의 논문에서 독립적으로 동일한 방법을 제시했다.

드렉슬러와 올슨이 제안한 것은 새로운 처리방법이 아니라, 플러스 틱네이션 plastination이라는 오래된 처리방법의 새로운 사용법이라 할 수 있다.

당신은 플라스틱 속에 보존된 인간 신체를 전시한 전시장에 가본 적이 있을 것이다. 전자현미경 관찰을 위해 조직을 준비하는 과정에서 이와 유사한 방법이 오랫동안 사용되었다.

그 목적은 단순히 육안으로 보이는 조직의 외형을 보존하는 것을 넘어선다. 연구자들은 개별 시냅스의 구조에 이르기까지, 세포의 모든 세부적 사항들을 손상 없이 유지하려고 노력한다.

먼저 혈관을 통해 포름알데히드 같은 특수 화학물질을 순환시켜 세포들에게 전달한다. 이 물질은 고정액 fixative이라 불리며, 세포를 구성하는 분자들 사이에 고리를 만들어 분자들을 제 위치에 고정하는 역할을 한다.

일단 이런 방식으로 강화되면, 세포의 구조는 붕괴되지 않고 보존된다. 그다음에는 뇌에 있는 물이 알코올로 대체되며, 이는 다시 오븐에서 경화되는 에폭시 수지로 대체된다. 그 결과 얻을 수 있는 최종 산물은 뇌 조직을 포함하고 있는 플라스틱 덩어리이다.

 

이 덩어리는 커넥톰을 발견하려 할 때와 같이 다이아몬드 칼로 얇게 자를 수 있을 정도로 딱딱하다.
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플라스티네이션의 첫 번째 단계인 알데히드 고정은 장의사가 신체를 보존할 때에도 사용된다. 이런 관습은 방부처리embalming라고 불리며, 장례식에서 잠시 동안 시신을 공개하기 위해 준비할 때 사용된다.
드물기는 하지만 장례식장이 끝난 이후에도 시신이 공개되는 경우가 있다.

예를 들어 러시아의 혁명가 블라디미르 레닌vladimir Lenin의 시신은 1924년 그후 사후에 방부처리 되었으며, 모스크바에 있는 묘지에서 그의 시신을 여전히 볼 수 있다. 방부처리된 신체가 얼마나 오랫동안 그대로 남아 있을지는 분명하지 않다.

그리고 외형은 정상처럼 보여도, 그 미시적 구조의 보존상태는 점점 더 악화되고 있을지도 모른다. 플라스티네이션의 완전한 시술은 생물학적 구조를 여원히 보전할 수 있다. 그 결과는 화석화된 호박amber 안에 갇힌 곤충과 유사하다.이것들 중의 일부는 수백만 년이 지난 것이다.
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플라스티네이션은 액체질소의 지속적인 공급에 의존하지 않으므로, 인체냉동보존술보다 더 안전할 수 있다. 만일 알코어 재단이 파산하거나 어떤 재앙을 그 창고가 손상되면, 보관된 신체나 뇌들이 위험하게 될 수 있다. 그러나 플라스티네이션된 뇌는 특별히 유지될 필요가 없다.

찰스 올슨은 '뇌의 화학적 보존chemopreservation에 드는 비용은 일반 장례식의 비용보다 더 적을 수 있다'고 예측한다. 그러나 여기에는 중요한 장애물이 있따. 현재 플라스티네이션은 오직 뇌의 작은 조직에만 적용 할 수 있다. 여러 가지 기술적 문제 때문에 지금까지 커넥톰을 손상시키지 않고 인간의 뇌 전체를 보존하는 데 성공한 사람은 없었다.
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켄 헤이워드는 최근에 이 문제에 손을 대기로 결정했다. 앞에서 말했듯이 그는 뇌를 슬라이스로 얅게 잘라 이미지화하고 분석하기 위해 플라스틱 테이프에 수집하는 기계를 발명했다....

헤이워드는 그의 계획에 대해 신중하게 고민했다. 만약에 플라스티네이션된 그의 뇌가 다시 살아날 수 없다면, 더 나은 대안이 있을 수도 있다. 그는 큰 뇌, 즉 그의 뇌를 처리할 수 있을 정도로 규모가 큰 미래의ATUM을 상상했다.

일단 아주 얇은 슬라이스로 자르고 나면, 그의 뇌는 커넥톰을 찾기 위해 이미지화되고 분석될 것이다. 그 정보를 사용하여 헤이워드처럼 느끼고 생각하는 컴퓨터 시뮬레이션을 만들 수 있을 것이다. 하지만 이 계획은 인체냉동보존보다 더 어처구니없어 보인다. 과연 이런 계획이 정말로 실현 가능할까?
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"​당신은 당신의 커넥톰이다."



커넥톰, 뇌의 지도    -승현준 저