(완독) 스파이크 .. 끝내 모를 .. ㅠ

다시 집어든 <스파이크>  뉴런, 시냅스, 축삭돌기 .. 분명 들어본 이름들인데  스파이크 가 뇌과학의 단초라니 .. 한페이지를 읽다가 다시 읽고 다시 읽고 .. 모두지 모를 .. 그렇게 2개월을 읽은 듯  .. 여저히 미궁   그렇게 읽어서 겨우 끝냈는데  정리해봐야지 하며 페이지 하나 접는데, 접힌 자국이 있다   먼저 정리했던 글을 찾아봤는데, 중복내용이 있다 ^^;  그런데 왜?  난 그 페이지 내용이 생경한건지 ^^;;   영화에서처럼 뇌를 연결해 영상화하는 그 첫걸음이려나 싶다가도  아직 멀었구나 싶다  정신과 뇌의 완벽한 구분이라니 ..  유물론, 이학과 심학, 검종과 기종 .. 달걀이 먼저냐 닭이 먼저냐 같은 ..    스파이크로 시작해,  뇌의 작용기전이 명백하게 설명되는 날이야말로 AI 의 시작이 아닐까도 싶고  얼터드 카본의 구현도 시간문제려나 싶다   그런 맥락에서 다음 책은  <감정은 어떻게 만들어지는가>, 너로 정했다 ^^     패치 클램핑 patch clamping 뇌의 깊은 곳에서도 고요한 뉴런들이 존재함을 증명할 수 있었다  동물의 뇌 속에 전극을 물리적으로 갖다 붙이면 patch 뉴런을 발견하게 된다  작은 뉴런보다는 큰 뉴런이 더 쉽게 발견된다  전극이 달라붙은 뉴런이 활동하는지 관찰할 수 있다, 뉴런들 대다수는 거의 늘 고요했다  뉴런 활동의 희소성은 뇌가 가용한 에너지를 가장 효율적으로 사용하는 것과 관련, 암흑뉴런의 존재  겉질 뉴런들이 타이밍 코드를 사용한다는 단서들  대다수의 겉질 뉴런과 마찬가지로 MT 영역 뉴런도 이 스파이크들을 외견상 시간적으로 무작위하게 전송하나, 동일한 자극에 대해 MT 영역에 있는 한 뉴런에서 외견상 무작위한 스파이크들의 계열이 정확히 똑같이 반복해서 측정된다  개수주의, 시간주의, 예측주의, 이것들은 모두 단일한 뉴런의 출력에 관한 견해, 새로운 스파이크 하나를 창출하려면 뉴런 하나의 출력보다 훨씬 더 많은 것이 필요, 새로운 스파이크 하나는 공간(어떤 뉴런들이 스파이크를 보냈는가)과 시간(그것들이 언제 스파이크를 보냈는가) 안에 배치된 뉴런 수백 개의 출력에서 유래한 모든 메시지의 요약  의미있는 것은 한 뉴런의 스파이크가 아니라 뉴런 군단의 스파이크들, 한 개의 뉴런이 무엇을 전송하는지 보다는 무엇을 받는지에 집중  선택에 따라 서로 다른 패턴으로 스파이크를 생산하는데 압도적인 다수는 2형 암흑뉴런, 스파이크를 생산했지만 방금 일어난 일에 관한 기억을 드러내지 않았다  집단 탈코드화 기법으로 앞이마엽겉질에 있는 작은 뉴런 집단들이 모든 것을 기억, 개별 뉴런은 아무 것도 기억하지 못하는 듯해도 앞이마엽겉질에 있는 스파이크 군단은 기억한다  집단 탈코드화 기업을 앞이마엽겉질에 적용하면 임박한 선택을 정확히 탈코드화할 수 있고, 그 성능은 누적된다. 결정을 내리는 주체는 뉴런 군단. 주변의 스파이크들은 감각에서 유래한 증거를 합산하고 있다. 그 모든 증거가 합산되어 결정이 내려진다. 운동의 시작  운동 준비 단계에서 특정 튜닝을 가졌던 뉴런 중 다수가 실제 운동 단계에서 그 튜닝을 바꾸는 듯  일단 운동이 시작되면 스파이크들이 계속 발생할 필요가 있다. 자기 보존적 self-sustaining 영공간 null space 은 몸의 한 부위를 통제하는 겉질의 운동 담당 부분들에 있는 뉴런들의 스파이크들이 동일한 총합을 이룰 수 있는 모든 방식의 공간  스파이크는 겉질로 보내지는 것과 동시에 바닥핵으로도 보내진다. 바닥핵은 이마엽 밑에 있는 뉴런들의 집단, 바닥핵 뉴런군단에서 나오는 끝없이 쏟아져 나오는 스파이크들은 가닿는 모든 것을 억제  운동하려면 바닥핵 안의 복잡한 경로들을 거쳐 바닥핵 출력부에 도달하여 끝없는 스파이크들의 흐름을 일시적으로 꺼버려야 한다. 먼저 바닥핵의 입구인 선조체 striatum 에 도착  선조체는 모든 것을 알고 있다. 겉질 전체에서 오는 수백만의 스파이크들이 합류한다 선조체가 행동 선택을 제어한다. 파킨슨병 등 운동장애의 대다수의 핵심에 선조체의 기능 부전이 있다. 전조는 도파민 뉴런들의 사멸, 선조체는 도파민 공급원을 잃어 파킨슨병의 외적 증상인 운동장애가 나온다  헌팅턴병 Huntington 은 선조체의 주요 세포들이 사멸해 마구 허우적거리는 사지운동 발생, 무도증 chorea, 특정 단일 유전자 변이가 원인으로 헌팅턴으로 명명된, 단백질의 변이된 형태를 창출, 선조체 뉴런들의 사멸 유발  근육긴장증 dystonia, 투레트증후군 Tourette 등도 선조체의 기능 부전과 관련  옳은 선택을 하는 것 뿐 아니라 행동을 멈추는데도 선조체가 필수적, 선조체의 주요 뉴런 집단 2개에서 뻗어나오는 축삭돌기들의 2개의 경로, 출력 뉴런들로 가는 직접 경로, 다른 뉴런들 거쳐 출력 뉴런들로 가는 간접 경로  직접 경로는 행동을 선택, 간접 경로는 행동을 통제하고 중단시킨다. 이 둘의 경쟁으로 다음 순간 할 행동을 통제  바닥핵 출력부의 소수 뉴런들은 위력이 세다. 각각의 뉴런이 많은 스파이크들을 모든 표적들로 분출한다. 그 표적들은 중간뇌 midbrain 를 포함한 뇌간에 광범위하게 있다. 이 모든 구역의 뉴런들은 바닥핵 출력 뉴런들이 뿜어내는 GABA에 항상 흠뻑 젖어 있다. 모든 상향 전압 펄스를 억눌러 스파이크 발생을 억눌러, 운동을 억제한다. 반대로 GABA 소나기를 끊어 표적 뉴런들을 억압에서 해방시키면 운동이 가능해진다  단순세포가 받는 입력 중 눈 등 감각기관에서 직접 오는 것은 5% 정도의 소수. 대부분은 겉질의 다른 뉴런들에서 유래한 스파이크들과 일부는 사이뉴런의 스파이크로 GABA를 뿜어낸다  자발적 스파이크, 대다수 스파이크는 외부 원인에 의해 발생하지 않는다. 또한 다른 뉴런들로부터 오는 입력이 있어야만 스파이크를 만드는 것은 아니다. 말 그대로 자발적으로 발생한다  되먹임 고리들에 의해 스파이크가 다시 발생하면 모든 과정이 다시 시작 피라미드 뉴런의 축삭돌기는 GABA를 방출, 표적 뉴런들을 억제하는 희소한 사이뉴런들과도 접촉, 겉질 뉴런으로 들어오는 입력의 90%는 흥분성, 10%만 억제성, 사이뉴런의 스파이크는 강력해서 되먹임고리를 돌면서도 작동해 필수적인 균형을 유지  뉴런의 박동조율과 연결망의 자발적 활동은 많은 에너지를 사용하지만 어떤 입력에 의해서도 촉발되지 않고, 메시지를 운반하지도 않는다  감각기관에서 오는 입력은 에측에서 틀린 부분만 교정. 베이지언 위계 추론 Bayesian hierarchical inference 로 소개되지만, 자족적 과정, 부트스트래핑 bootstrapping 이나 지식과 경험에 기초한 추측 educated guessing 으로 불린다. 정보는 이미 있으며 입력에 의해 교정된다  동시에 기록할 수 있는 뉴런의 개수는 빠른 주기로 2배씩 증가중. 7.4년에서 최근 6.4년으로 단축  뉴로픽셀스의 탐침, 가느다란 실리콘 실로 길이 10mm, 뇌 속에 삽입하여 200개 뉴런의 스파이크들을 기록 가능  운동장애, 기억장애, 사고장애 3가지 범주의 뇌 장애는 뇌 특징들의 변화가 스파이크를 변화시키는 것을 통해 발현  <감정은 어떻게 만들어지는가> 리사 펠드먼 배럿, 스파이크 언급은 전무  스파이크와 주관적 경험 사이의 간극은 데카르트적 이원론의 잔재에서도 드러난다. 정신과 뇌가 완전 별개라는 주장