기억 세포에 대한 새로운 발견

매사추세츠 공과대학(MIT)의 새로운 연구는 뇌의 "청소부"로 오랫동안 여겨져 온 일종의 신경교세포인 성상세포가 기억을 저장하는 데 중요한 역할을 할 수 있다는 것을 시사함으로써 신경과학의 기초를 재구성하고 있습니다.

성상세포는 뇌의 엄청난 기억력의 열쇠를 쥐고 있을지도 모른다. (출처: SciTechDaily)

과학자들은 오랫동안 전기적 자극을 발생시키는 뉴런이 기억과 사고의 핵심이라고 믿어 왔습니다. 하지만 인간의 뇌에는 수십억 개의 성상세포도 있는데, 이는 별 모양의 구조로, 수백만 개의 시냅스로 뻗어 있는 가지를 가지고 있습니다.

성상세포는 전통적으로 영양분을 공급하고 안정적인 화학 환경을 유지하는 등 주로 보조적인 역할을 하는 것으로 여겨져 왔습니다. 그러나 MIT 연구팀의 새로운 모델에 따르면, 이 세포들은 기억을 부호화하는 데 적극적으로 관여할 수 있습니다.

이 연구의 획기적인 발전은 신경계가 기존 신경망보다 훨씬 더 많은 정보를 저장할 수 있도록 하는 "밀집 연상 기억(dense associative memory)" 모델입니다. 여러 뉴런과 동시에 연결할 수 있는 능력 덕분에 성상세포는 이 모델을 실현하는 데 핵심적인 생물학적 요인이 됩니다. 성상세포는 뉴런처럼 전기 신호를 전달하는 대신 칼슘 신호를 사용하여 소통하며, 시냅스에서 특수 전달 분자(교전달물질)를 방출할 수도 있습니다.

MIT 모델은 뉴런과 성상세포를 결합한 네트워크가 각 성상세포를 독립적인 처리 단위로 취급하기 때문에 대량의 기억 패턴을 저장할 수 있음을 보여줍니다. 이 시스템은 용량이 우수할 뿐만 아니라 에너지 소비도 적어 인공지능 응용 분야에 잠재적인 이점을 제공합니다.

"신경과학이 AI의 영감이 되어 왔지만, 이 분야의 발전은 지난 50년 동안 현대 인공지능의 발전에 거의 영향을 미치지 못했습니다."라고 장 자크 슬로틴 교수는 말했습니다. 그는 이 연구가 신경과학의 새로운 발견 에서 직접적으로 비롯된 최초의 AI 기여 중 하나가 될 수 있다고 믿습니다.

이 모델은 뇌가 기억을 저장하는 방식에 대한 이해를 넓히는 것 외에도 인공지능 연구에 새로운 지평을 열어줍니다. 성상세포 네트워크의 "처리 단위" 연결 방식을 수정하면 복잡한 연상 기억을 구축하는 것부터 대규모 언어 모델(LLM)에서 주의 메커니즘을 시뮬레이션하는 것까지 다양한 목적에 부합하는 모델을 개발할 수 있을 것으로 기대됩니다.

출처: https://baoquocte.vn/phat-hien-moi-ve-te-bao-luu-giu-tri-nho-316770.html