안녕하세요 원형석 전문가입니다. 최선을 다해 답변드리니
Q. 신경가소성 현상의 원인과 그 변화는 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.구조적 신경 가소성은 신경계를 구성하는 단위체인 뉴런에서 일어난다. 뉴런에서 생긴 구조적 가소성은 뉴런들이 만나서 형성하는 시냅스가 형성되거나 소멸되는 것으로 확장된다. 따라서 여러 시냅스가 연결되어 형성하는 신경망의 구조도 변화한다. 신경 가소성의 이러한 확정성은 국부적인 수준을 넘어서 뇌의 전반에 영향을 끼친다. 이러한 구조적인 변화는 뉴런 단위에서부터 뇌의 회백질의 비율과 피질의 활성 영역까지 광범위하게 기능적인 가소성으로 이어진다. 이러한 이유 때문에 우리의 뇌가 여러 가지 자극에 반응하여 나타내는 구조적인 신경 가소성에 관한 연구가 매우 활발하게 진행되고 있다.신경 가소성의 기본적인 단위는 뉴런이다. 뉴런은 외부의 자극에 반응하여 새로운 형태와 기능을 갖추게 되는 이러한 능력을 통해 국지적인 신경망을 형성한다. 각 뉴런은 외부의 자극으로 유발된 신호의 입력에 반응하거나 다른 뉴런에 영향을 끼침으로써 신경망의 일원으로서 기능을 한다. 이러한 이유 때문에 신경 가소성은 뉴런 간에 형성되는 시냅스(그림 1)의 연결 및 강도를 결정할 뿐만 아니라, 시냅스가 새로 생기거나 없어짐에 따라서 신경망의 역동적인 변화를 주도해나간다. 이러한 과정에서 뉴런은 자발적인 활성화, 인접한 뉴런과의 소통, 그리고 주변에서 방출되는 여러 가지 조절인자들에 반응을 통해서 뉴런의 가소성을 이룬다. 따라서 뇌 신경망의 끊임없는 발달에 가장 기본적인 뉴런의 가소성으로 인하여 우리는 각자의 경험과 지식과 기술을 비롯한 삶의 여러 요소가 각 개인마다 특별한 자기만의 신경망을 만든다.우리 몸의 중앙신경계를 구성하는 뉴런은 외부의 자극에 반응하면서 끊임없이 변화한다. 아래의 그림은 신생아, 6살 어린이, 그리고 14살 사춘기 청소년의 뇌에서 관찰되는 뉴런의 수와 시냅스의 분포를 보여주고 있다. 단위 면적 당 분포하는 뉴런의 수뿐만 아니라 이들 뉴런들이 연결되는 시냅스의 수도 매우 다르다. 신생아의 특징은 뉴런의 수도 적고 수상돌기 가지와 축삭돌기의 수도 매우 적어서 형성된 시냅스가 거의 없다. 이와는 반대로 6살 어린이의 뇌에서 발견된 뉴런은 가장 많은 수의 수상돌기와 축삭돌기를 가지며 따라서 가장 많은 시냅스을 갖는다. 14살 사춘기 청소년의 뇌는 수상돌기 및 축삭돌기들을 정리하여 기능적으로 우월한 시냅스를 형성하고 있다. 이와 같이 뉴런 단위에서 나타나는 구조적인 가소성은 수상돌기 및 축삭돌기의 수에서 일차적으로 반영된다. 뉴런에서 관찰되는 가소성의 이차적인 특징은 안정된 시냅스의 형성이다.
Q. 비오는 날 지렁이와 달팽이가 길거리로 나오는 이유는?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.^ 지렁이는 피부로 숨을 쉬는 생물입니다.하지만 비가오게되면 비가 땅속에 스며들어서 지렁이의 몸을 적시게 되면서 지렁이는 공기를 얻게되기가 힘들어 지게 되겠지요?그래서 지렁이는 공기를 얻기위해 지상으로 나오는 거랍니다,또 다른 이유가 있는데 , 날씨가 흐리고 충분히 습하게 되면 지렁이는 지상에 나와서 피부호흡을 합니다..이래서 비가 온날이나 흐린날은 지렁이를 많이 볼수가 있는 거지요그러나 갑자기 해볕이 나면 지렁이는 차마 도망가기도 전에 피부의 수분이 날라가서 호흡할수가 없게 되어서 죽는거랍니다.환형동물에 속하는 지렁이는 피부가 유일한 감각기관으로 피부에서 빛과 수분을 감지합니다.비가 오면 피부에서 습기를 감지하고 땅위로 올라오는거죠^^도움이되셨으면 좋겠네요~
Q. 축구선수들이 스포츠 브라를 착용하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.그 옷 등에 달려있는 기계를 착용하기 위해서 입니다.활동량, 뛴 거리, 순간속도, 이동경로 등등 축구 경기를 하면서 나온 데이터를 분석하기 위해서요^^
Q. 습도가 높은날 머리가더 곱슬거리는이유
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.저도 앞머리 반곱슬이라 여름마다 고민이었어요.매직만 수십번 했었는데차라리 조금 굵은 히피펌을 하니반곱슬이라 파마도 잘 안풀리고땀을 흘리거나 습도가 높으면오히려 그 날 웨이브가 더 예쁘게 되서스트레스 덜 받습니다.그리고 머리가 자라면서 자연 곱슬 때문에뿌리 펌하러 미용실 자주 안가도 되서 좋아요.
Q. 딥 러닝 모델의 응용 가능 분야와 한계점이 궁금합니다.
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.딥러닝 분야에서 핫한 분야는 계속해서 변화하고 있습니다. 하지만 현재 가장 핫한 분야 중 하나는 자연어 처리(NLP) 분야입니다. 이는 인공지능 기술이 발전하면서 자연어 처리 기술의 중요성이 더욱 부각되었기 때문입니다.자연어 처리 기술은 인간의 언어를 이해하고 처리하는 기술로, 인공지능 스피커, 챗봇, 번역기, 검색 엔진 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 특히 최근에는 GPT-3와 같은 대형 언어 모델의 등장으로 자연어 처리 분야에서의 성능이 크게 향상되었습니다.또한, 컴퓨터 비전 분야도 계속해서 발전하고 있습니다. 특히 최근에는 딥러닝을 이용한 이미지 생성 기술이 큰 주목을 받고 있습니다. 예를 들어, GAN(Generative Adversarial Networks)을 이용한 이미지 생성 기술은 새로운 디자인과 예술 작품을 만들어내는 등 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다.또한, 강화학습 분야도 매우 유망한 분야입니다. 강화학습은 인공지능이 스스로 학습하며 최적의 결정을 내리는 기술로, 게임, 로봇, 자율주행 등 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다.하지만, 어떤 분야가 핫하다고 해서 그 분야만 공부하는 것은 좋지 않습니다. 딥러닝 분야는 상호 연관되어 있기 때문에 다양한 분야를 공부하고 이를 융합하여 새로운 기술을 개발하는 것이 중요합니다.