C. elegans

C. elegans

 

 

 

 

 

 

C. elegans는 선형동물이고 흙속에서 사는 1mm 정도 되는 작은 벌레이다.

 

이 벌레가 유용한 이유는 최초로 유전자서열이 모두 알려진 동물이라서, 유전자 실험에 매우 적합하다.

 

 

 

 

 

 

또한 자웅동체의 경우 302개의 뉴런으로 구성되어있고 수컷의 경우는 383개, 그리고 이 신경들의 분포가 완전히 맵핑 되어있다.

 

무슨 의미냐 하면 뉴런이 몇개 있고, 무슨 뉴런으로 구성 되어 있고, 다른 뉴런들과 어떻게 연결되어 있는지 등을 모두 알고 있다는 말이다.

 

이런게 가능 할 수 있었던 이유는 이 벌레가 매우 간단한 생물(뉴런 숫자가 매우 적음)이라는 것 때문 일 것이다.

 

또 이 뉴런의 연결성 전부를 1986년에 John Graham White라는 훌륭한 과학자가 모조리 전자현미경으로 찍어냈기 때문인데

 

 

 

 

1mm 짜리 벌레를 얇게 썰어가지고 전자현미경으로 찍어버렸다.. 손이 기계인줄..

 

 

 

(이 작업을 30년 전인 86년도에 끝마침..)ㄷㄷㄷ

 

이렇게 완벽한 데이터를 우리는 오랫동안 가지고 있었다.

 

 

 

 

(위 사진은 대장균(OP50, 일명 먹이..)이 깔린 배지를 헤엄쳐다니는 C. elegans 인다.)

 

 

 

 

 

그리고 흥미롭게도 이러한 정보들을 컴퓨터에 넣고 시뮬레이션 한 결과, 완전히 C. elegans와 같은 움직임을 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 이게 뭐냐면..

 

 

위 자료들을 바탕으로 프로그램화 한 c elegans를 얕은 물속에 담가둔것이다.

 

 

 

즉, C. elegans와 똑같은 신경과 연결정보를 가진 채로 컴퓨터 안에 살아 간다는 것.

 

그러니까 컴퓨터 안에 살아있는 진짜 생물이라는 것이다 !!! 두둥

 

 

아래는 이 정보를 입력한 로봇의 영상과 내용을 퍼온 것인데 아주 감명깊다.

 

 

 

 

 

 

 

 

감각신경은 '입력'을 받고, 여러 뉴런들을 거쳐 운동신경에 도착하면 그게 근육 역할을 하는 모터쪽으로 '출력'을 내보낸다.

이런 간단한 구조의 프로그램에 단순히 각 뉴런들의 연결정보와 연결강도를 넣고,

그걸 로봇에다가 탑재해서 그저 전원을 켯을뿐이다.

근육 대신 모터가, 감각기 대신 소나 기반의 센서가 달려있을 뿐임.

벽을 만나서 돌아나오는 것이 보이지만 사람이 의도를 갖고 집어넣은 어떤 알고리즘도 없다.

이 로봇에는 단 하나, 이 벌레의 뉴런 연결정보만 들어가 있음.

1분 30초부터는 지금 모든 뉴런들의 상태를 보여주고 있다. 녹색으로 불이 들어오면 그 뉴런이 지금 활동중이란 거고,

녹색이 짙고 입력란의 숫자가 클수록 그 뉴런이 강력하게 자극받는 중이라는 거.

처음 감각기가 자극을 받으면 여기저기 뉴런들이 바쁘게 활성화되는 모습을 볼수있음.

각각 뉴런이 받고 주는 신호에는 어떤 의미도 없다. 그저 받아서, 받은 강도에 따라 다음 뉴런들에 전달하는 것임.

하지만 그게 모여서 의미를 만들어낸다.

'앞에 장애물이 있으니 돌아가라.'

사람이 컴퓨터 프로그래밍을 할 때는 결국 기계어로 번역되건 말건 애초에 알고리즘 자체를 사람이 만든 것이고,

사람이 만들었으니 사람이 보기에 해석할 수 있는 구조를 지녔음. 하지만 이건 아니다.

그러니까 이건 인공지능이 아니다. 그냥 세상에 존재하는 지능을 그대로 컴퓨터 속에 넣은 것임.

단순히 신경이 어떻게 연결되었는가, 오로지 그 정보만을 넣었는데 저렇게 장애물을 회피하고 꾸물거리며 전진하는 것임(!)

이것이 불과 작년의 일이다.

만일, 302개의 뉴런을 가진 벌레가 아니라 30억 2천만 개의 뉴런을 이렇게 시뮬레이션했다면(사람 피질이 100억개쯤),

어쩌면 이동을 멈추고 스피커를 켜서 이런 음성을 내보낼지도 모른다.

 

 

 

 

 

 

요즘은 굉장히 뜨거운 감자로 떠오른 C. elegans.

 

수명연장 연구라던지 수명연장 연구라던지.. 수명연장 연구라던지.... 등등 의 실험동물(?) 벌레(?) 로 사용 되고 있다 !