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매일 밤 우리가 깊은 잠에 빠질 때, 몸속 세포들은 마치 교대근무를 하듯 바쁘게 움직인다. 특히 단백질을 만드는 유전자들은 수면 패턴과 놀라울 정도로 정교한 연결고리를 가지고 있다. 밤잠을 설치면 왜 다음날 몸이 무거워지는지, 수면 부족이 지속되면 왜 면역력이 떨어지는지에 대한 답이 바로 여기에 숨어 있다.24시간 돌아가는 생체시계의 단백질 공장우리 몸의 모든 세포에는 Period, Cryptochrome, CLOCK, BMAL1이라는 네 개의 유전자가 함께 작동하며 혈압, 체온, 수면-각성 주기와 같은 생리적 변화를 조절하는 일주기 리듬을 만들어낸다. 이 시스템은 마치 정밀한 시계처럼 작동하는데, 각각의 유전자가 특정 시간에 켜지고 꺼지면서 우리 몸이 하루 주기에 맞춰 준비할 수 있도록 돕는다.낮에는 ..

잠들기 전 침대에 누워 있을 때와 중요한 발표를 앞두고 긴장할 때, 우리 뇌에서는 완전히 다른 전기적 활동이 일어난다. 이런 뇌의 전기적 신호를 측정한 것이 바로 뇌파(Brain Wave)다.뇌파는 뇌 속 약 1천억 개의 뉴런들이 서로 정보를 주고받으면서 만들어내는 전기적 리듬이다. 마치 오케스트라의 악기들이 조화를 이루며 아름다운 선율을 만들어내듯, 뇌의 각 부위가 특정한 주파수로 진동하며 우리의 의식 상태를 결정한다.뇌파 측정의 역사와 원리1924년 독일의 정신과 의사 한스 베르거(Hans Berger)가 최초로 인간의 뇌파를 측정한 이후, 뇌파 연구는 신경과학의 핵심 분야가 되었다. EEG(뇌전도)라는 장비를 통해 두피에 전극을 붙여 뇌의 전기적 활동을 실시간으로 관찰할 수 있게 된 것이다.뇌파는 ..

서론현대 사회에서 스트레스는 피할 수 없는 요소이며, 스트레스가 의사결정에 미치는 영향은 다양한 분야에서 연구되고 있다. 특히 코르티솔(cortisol)이라는 스트레스 호르몬이 위험 감수 또는 회피 행동에 미치는 영향은 매우 주목할 만하다. 본 글에서는 코르티솔의 생리적 역할, 위험 의사결정과의 관계, 성별 차이, 스트레스 유형에 따른 영향, 그리고 최신 해외 연구 사례를 종합적으로 살펴본다.1. 코르티솔의 생리적 역할코르티솔은 부신피질에서 분비되는 호르몬으로, 스트레스에 대한 신체 반응을 조절한다. 주요 기능은 다음과 같다.혈당 조절면역 기능 억제대사 촉진기억력 및 집중력 일시적 향상이러한 기능들은 단기적으로 생존에 유리할 수 있으나, 장기적으로는 부정적인 영향을 초래할 수 있다.2. 코르티솔과 위험 ..

BCI 기술의 진화와 뉴로싱크의 등장최근 인공지능(AI)과 Brain-Computer Interface(BCI) 기술의 융합이 빠르게 발전하며, 교육 분야에도 새로운 패러다임을 제시하고 있다. 그 중심에 '뉴로싱크(NeuroSync)'라는 혁신적인 맞춤형 학습 시스템이 주목받고 있다. 뉴로싱크는 사용자의 뇌파 데이터를 실시간으로 수집·분석하여 학습자의 집중도, 피로도, 스트레스 상태를 판단하고, 이에 따라 학습 난이도와 콘텐츠를 즉각 조절하는 AI 튜터 기능을 제공한다.뇌파 기반 실시간 학습 피드백의 원리뉴로싱크의 핵심은 EEG(Electroencephalography, 뇌파 측정) 센서를 활용한 실시간 피드백 기술이다. 학습자는 뉴로싱크 기기를 착용한 채 학습을 진행하게 되며, 기기는 알파파, 베타파,..

1. 서론인간의 뇌는 어떻게 세상을 이해하고 학습하며 적응하는가? 이 질문에 대한 최신 과학의 해답 중 하나가 바로 '예측 부호화(Predictive Coding)' 이론이다. 이 이론은 뇌가 단순히 외부 자극을 수용하는 수동적인 장치가 아니라, 끊임없이 미래를 예측하며 그 예측과 실제 입력의 차이를 최소화하려는 '브레인 프리딕션 머신'으로 작동한다고 설명한다. 본 글에서는 예측 부호화의 핵심 개념과 이를 연결하는 뇌 네트워크(DMN, CEN, SN), 그리고 인공지능과 정신질환 분야에서의 응용 가능성을 살펴본다.2. 예측 부호화(Predictive Coding)란?예측 부호화는 뇌가 기존의 내부 모델을 기반으로 미래의 감각 입력을 능동적으로 예측하고, 실제 입력과의 차이인 '예측 오류(Predictio..

우리 몸속 장내 미생물과 뇌 건강의 관계가 최근 과학계에서 뜨거운 관심을 받고 있다. 특히 장내 미생물이 생성하는 단쇄지방산(SCFA)이 어떻게 우리의 뇌 기능과 정신 건강에 영향을 미치는지에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 오늘은 이 흥미로운 주제에 대해 깊이 들여다보려 한다.장-뇌 축: 숨겨진 소통 경로우리 몸의 장과 뇌는 서로 떨어져 있지만, 놀랍게도 긴밀히 연결되어 있다. 이 연결을 '장-뇌 축'이라 부르는데, 여기서 장내 미생물이 중요한 역할을 한다. 장내 미생물은 우리가 섭취하는 식이섬유를 발효시켜 부티레이트, 프로피오네이트, 아세테이트 같은 단쇄지방산을 생성한다. 이 물질들이 어떻게 우리의 정신 건강에 영향을 미치는지 알아보자.단쇄지방산, 그 신비로운 대사 산물단쇄지방산은 장내 미생물이..