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뇌공학, 초파리 신경과학 및 모델링

김안모 다국적 연구를 통해 뇌가 불필요한 영상신호를 자동으로 차단하고 필요한 신호만 선택하는 신경원리를 규명했다. 해당 연구는 향후 자율주행 드론 등의 실시간 영상처리 등에도 활용할 수 있을 것으로 예상된다.
연구진은 흐린 영상이 차단되는지 확인하기 위해 비행하는 초파리를 현미경 아래에 고정하고, 머리카락 굵기의 백분의 일 크기의 전극을 시각 신경세포에 부착해 신호를 측정했다. 그 결과 초파리가 비행 중 급회전을 할 때마다 움직임 신호가 자동적으로 차단되며, 또 이것이 상황에 따라 선택적으로 이루어지는 것을 발견했다.
연구진은 이런 현상이 AI 로봇에 부착된 카메라의 영상처리에도 활용될 수 있다고 주장했다. 연구팀은 이번 연구결과를 바탕으로 흔들리는 카메라 영상을 선택적으로 처리하는 알고리즘을 개발해 자율주행 드론에 적용할 계획이다.
이번 연구는 셀(Cell) 자매지인 국제저널 「커런트바이올로지(Current Biology)」 10월호에 발표됐다.

비행하는 노랑초파리 (Drosophila melanogaster)의 뇌에서 충돌이나 포식 위험을 감지하고 회피 비행을 유도하는 시각-운동 신경회로 메커니즘을 규명
특정 시각세포가 동물의 생존과 직결된 여러 종류의 위험 자극을 초기 시각 단계에서 통합하고, 초파리의 날개 움직임을 담당하는 운동계까지 다른 하나의 신경세포를 통해 신속하게 전달한다는 것을 밝혔다.
생물학 분야 국제 학술지 「Current Biology, IF=10.9」에 1월 4일 게재
김효선 한양대 박사과정 학생이 제1저자로 참여하고, 한양대 졸업생인 박하윤, 이주원 학생이 공동1저자로 참여

Quantitative predictions orchestrate visual signaling in Drosophila.
Kim, Anmo J.*, Lisa M. Fenk*, Cheng Lyu, and Gaby Maimon. (2017) Cell 168(1): 280-294. * co-first author
Descending Neurons in Drosophila: Bridging the Gap between Vision and Action
Kim, Anmo J. (2017) Journal of Neuroscience 37(14): 3738-3740.
Cellular evidence for efference copy in Drosophila visuomotor processing
Kim, Anmo J., Jamie K. Fitzgerald, and Gaby Maimon. (2015) Nature neuroscience, 18(9), 1247-1255.
Projection neurons in Drosophila antennal lobes signal the acceleration of odor concentrations
Kim, Anmo J., Aurel A. Lazar, and Yevgeniy B. Slutskiy. (2015) eLIFE 4: e06651.
System identification of Drosophila olfactory sensory neurons
Kim, Anmo J., Aurel A. Lazar, and Yevgeniy B. Slutskiy. (2011) Journal of computational neuroscience 30(2): 143-161.

Recovery of stimuli encoded with a Hodgkin–Huxley neuron using conditional PRCs Kim, Anmo J., & Lazar, A. A. (2012). In Phase response curves in neuroscience (pp. 257-277). Springer New York.