산하연구소 설립계획서

명칭 국문 중개 뇌시스템과학 연구소
영문 Translational Systems Brain Sciences Research Institute
소 장 명 박해정
설 치 장 소 연세대학교 의과대학 암병원
설 립 목 적 시스템 뇌과학, 계산 뇌과학, 인공지능 뇌과학을 기반으로 인지심리학, 인문 사회학, 임상의과학 등 다학제간 융합을 통해 뇌 정신 질환뿐만 아니라 4차 산업화에 동반하는 뇌인지 장애와 제반 정신 사회 문제 등 새로운 뇌과학적 도전에 대응하기 위한 도전적 중개 연구 활동을 강화하고 관련 전문 인력을 양성하며 국제적 연구 협력을 추진하여 미래 선도형 뇌 시스템 중개 연구를 촉진하는 것을 목적으로 설립함.
설 립 필 요 성 및 배 경 전통적인 난치성 뇌정신 질환에 새로운 프레임워크가 필요할 뿐만 아니라 급속도록 전환되는 4차 산업화 과정에서 불가불 동반하게 되는 새로운 형태의 뇌 인지 정신 질환, 사회 문제등 다양한 뇌인지 정서 행동 부작용들이 예상됨. 빅데이터 사이언스 기반 사회 시스템의 일반화에 따른 개인성 약화, 인공지능의 산업화에 따라 동반되는 뇌와 정신에 영향을 주는 새로운 생활 환경적 도전과 수요에 대응하여 뇌시스템 과학적 해결 방안을 마련해야 할 필요성 높아짐. 4차 산업화로 인해 접근성이 높아진 신기술을 적극 활용하여 뇌와 관련한 사회적 문제를 해결하는 중재적 응용이 요구됨. 이러한 요구 사항에 따라 뇌과학 연구들을 기반으로, 4차 산업 기반 기술을 활용하여 개인의 신체적, 정신적 치료와 증진을 도모하기 위한 미래 선도형 뇌 중개 연구가 진행되어야 함. 이를 위해서는 뇌과학, 임상 뇌과학 뿐만 아니라 인문 사회학에 이르는 융합적인 프레임을 형성하고 뇌 융합 플랫폼을 구축해 가야할 것임. 또한 인공 지능의 실질적 근간이 되는 뇌 시스템 과학과 계산 뇌과학 연구를 증진함으로 급속한 변화에 동반하는 인지 정서 행동등 뇌과학적 문제를 해결하기 위한 뇌 응용 및 인공지능 응용 기술 등 4차 산업 적합형 중개 연구 분야를 개척할 필요가 있음. 이러한 활동에는 국제적인 네트워크를 기반으로 상호 협력을 통해 연구의 방향성을 설정하고 효율적인 연구 전략 수립 및 능동적 연구 협력 및 사업 추진이 병행되어야 함. 상술한 다양한 요구들을 만족시키고 창의적 연구를 통해 개인과 사회에 새롭게 발생할 수 있는 뇌 관련 문제를 해결할 수 있는 융합적 전문 인력의 양성이 필요하고 뇌시스템 과학, 계산 뇌과학, 인공 지능, 임상뇌과학, 뇌 관련 인문 사회학등 서로 다른 배경 지식을 가진 연구자들의 융복합 연구의 허브가 필요함. 이와같은 새로이 부각되는 요구 사항을 담아 낼 수 있는 특화된 중개 뇌시스템과학 연구소가 필요하여 설립하고자 함.
연 구 분 야 인공 지능, 빅 데이터 및 가상현실, 증강 현실과 같은 매체를 기반으로 하는 뇌과학 증진 및 뇌과학 기반으로 4차 산업적 매체와 기술 도입함으로 뇌 인지, 정서, 행동 증진, 변화된 사회적 환경에 따른 뇌 응용 연구를 수행함. 본 연구소는 다음 네 가지 연구분야를 포함하고 있음.
1. 뇌 인지 시스템 연구 (Cognitive brain system science)
2. 임상 계산 뇌과학 및 인공 지능 응용 (Clinical computational Brain Science and application to artificial intelligence)
3. 디지털 치료: 4차 산업 기반 뇌 인지/정서 증진 (Digital Therapeutics: Augmentation of human intelligent system using artificial intelligence)
4. 뇌 과학의 사회적 응용 (Translational neuroscience to social problem solving)
이러한 응용 연구의 근간으로 뇌시스템학, 계산 뇌과학, 이론 뇌과학을 기반으로 뇌인지 정서 능력 증진, 뇌질환 치료를 위한 이론, 실험, 코호트 연구를 진행함. 뇌 동작원리 및 기능 발현 메커니즘, 질환 발병 메커니즘을 연구하고, 인공지능 기법을 활용하여 메커니즘 기반 뇌시스템 조절, 뇌질환 치료 연구 수행. 4차 산업 매체에 근간한 개인의 뇌 인지 증진/인지 정서 디지털 치료 기법 개발, 로봇 등 새로운 형태의 상호 작용에 따른 뇌과학적 규준 마련, 가상현실, 증강 현실, 로봇을 이용한 뇌 인지, 정서력 증진 및 치료 응용 연구 수행. 뇌영상을 기반으로 사회적 문제 응용 연구 수행
기 본 사 업 1) 연구 증진 사업: 뇌시스템 과학, 계산 뇌과학 플랫폼 구축 및 인지 융합 연구 네트워크 구축. 디지털 브레인 테라퓨틱스 기반 공동 연구 주제 설정 및 연구 협력
2) 교육-훈련: 연구원 교육 프로그램 구축 및 연구자 대내외 교육 시스템 구축. 정기적인 교육 강좌 개설을 통한 대외 교육을 진행.
3) 학술 사업: 연구 성과를 학술지 출판 및 학회 발표, 특허 출원 등을 통해 발표. 워크숍으로 개최하여 본 연구소의 성과를 국내외 연구진에게 공유. 외부 인사 초청 공개 정기 학술 세미나
4) 국제협력 사업: 영국 University College London, King’s College London, Leeds University, 미국 Harvard medical school, Virginia Tech, New Jersy Institute of Technology, 호주, 일본 등 다양한 외국 연구 그룹과 상호교류 및 협력 체계를 구축할 것임.
5) 연구비 및 국책 과제 지원: 뇌과학, 임상 뇌과학 응용, 디지털 테라퓨틱스를 활용한 새로운 뇌질환 치료 기술 개발 등 국책 연구 과제 수주 노력
6) 산학 협력 시스템 구축: 산학 공동으로 뇌 인지 향상 프로그램 개발 및 대중화 진행
학 술 적 인 기 대 효 과 - 뇌인지과학, 뇌시스템 해석 및 조절 이론, 계산 뇌과학, 인공지능 뇌과학 기술 등 다학제간 연구를 통한 뇌 이해 증진
- 뇌의 동작 메커니즘에 기초한 뇌 인지 기능 및 뇌질환 기전 이해에 있어서 새로운 프레임 워크 형성, 인지 능력 향상 및 치료 설계 분야 형성에 기여
- 4차산업화 부작용에 대한 사회적 학술적 환기 및 대응 연구 분야 필요성 증진
- 4차산업화 환경 변화를 이용한 뇌 연구 증진, 새로운 학문 분야 개척에 기여
기 타 사 항 - 외부기관과의 협력관계: 다양한 국제 협력과 함께, 국내 연구진과 협력 체계 구축, 산학 협력 시스템 구축