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김민환
김민환(Mean-Hwan Kim) 저자 이메일 보기
Allen Institute for Brain Science
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현재의 근황은 어떠십니까?

스위스 바젤 대학교 (Biozentrum, University of Basel)에서 박사후 연구원 생활을 하다가 2017년 여름에 미국 시애틀에 위치한 Allen Institute for Brain Science 라는 뇌과학 연구소에 연구원으로 일자리를 옮겼습니다.

현 소속기관과 연구실/부서는 어떤 곳인가요?

제가 지금 일하고 있는 Allen Institute for Brain Science라는 연구소는 non-profit private research organization이고, 연구소가 생긴지는 한 15년 정도 되었습니다. 최근에는 Cell Science와 Immunology연구소가 새로 생겼고, 한 건물 공간을 공유하고 있습니다. Allen Institute for Brain Science는 학교를 중심으로 한 개개인의 실험실내에서의 연구와는 다르게, 세계의 연구자들을 돕겠다는 취지를 가지고 시작하였으며, 쥐 뇌의 유전자 지도를 만들어 웹에 무료 공유를 한 것으로 많이 알려지게 되었습니다. 그 이후 쥐와 인간의 뇌를 두 모델로 연구하는 방향으로 확장되었고, 지금은 인간 뇌 유전자 지도를 만들어 뇌 부분별 차이점과 쥐의 뇌 지도와 비교하는 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 더불어 유전자를 중심으로 한 세포의 taxonomy, cell type classification을 통해서 복잡한 뇌가 어떻게 작동하는지, 화학에서의 주기율표와 같은, 세포의 분류를 통해서 작동 원리를 이해하려고 노력하고 있습니다. 이 세포의 분류는 유전자 정보 (transcriptional profiles) 뿐 아니라, 세포막의 전기적 성질 (intrinsic membrane properties), 세포 모양 (morphological features), 그리고 신경망 (neural networks) 내에서 서로 어떻게 연결 (synaptic connectivity) 되어 있는지에 대한 정보를 함께 포함시키려고 하고 있습니다.

저는 Human Cell Types program에 소속되어 있으며, 세포가 서로 어떻게 연결되어 있는지를 중점적으로 연구하는 Synaptic Physiology project에 Co-lead로 Human part를 현재 담당하고 있습니다. Human Cell Types program에는 해부학 관련 Human brain 3D Anatomy, 유전자 발현 관련 Human Transcriptomics, 특정 뇌세포에 형광물질을 발현할 수 있는 Human Genetic Tools, 제가 소속된 Human Synaptic Physiology team 등이 있습니다.
 
진행중인 연구분야 혹은 맡고 있는 업무 내용에 대해서 설명을 해 주신다면?

앞에서 말씀드린 유전자 정보를 비롯한 각 세포의 여러 특성들을 바탕으로 정의된 세포 간 분류를 통해서 알게된 여러 다른 종류의 세포들이 서로 어떻게 신경망을 이루고 있는지를 측정하고 있습니다. 바꾸어 말하면 또 실험적으로 찾은 신경망을 형성하고 있는 뇌세포들간에 어떤 유전자 정보를 공유하고 있는지에 대해서도 찾아내려고 하고 있습니다. 주된 실험적 방법은 multiple patch-clamp pairwise recording을 사용하고 있으며, rabies virus injection, fluorescent in situ hybridization의 방법도 병행하고 있습니다. Human brain samples은 시애틀 지역 local neurosurgeons (University of Washington, Harborview hospital, Swedish hospital)을 통해서 공급받고 있으면, 주로 간질환자들의 뇌 일부 제거 수술 시 함께 절개되는 middle temporal gyrus 라고 불리는 인간 뇌 피질 (cortex)을 사용하고 있습니다. 간질 발병 근원지는 보통 피질 안쪽 해마구조에서 나타나는 것이 보통이며, 이 해마구조 제거 수술을 위해서 불가피하게 피질 제거가 함께 이루어지는데, 이 피질 부분은 정상뇌와 다름이 없다고 판단되고 있습니다.

이 실험들을 통해서 밝혀진 neocortex의 신경망을 바탕으로, 우리가 어떤 특정 사고를 할때 뇌에서 어떤 종류의 세포 및 신경망 구조가 중요하게 또한 어떻게 작동하는지를 찾는 것을 궁극적 목표로 지금 연구 하고 있습니다. 신경망 구조는 앞에서 말씀드린 뇌절편을 환자들로 부터 연구소로 옮겨서 실험하고 있으며, 이를 바탕으로 뇌세포 간질 환자의 뇌 절편 제거 수술 전 신경세포의 활성을 in vivo intact brain에서 측정함으로써 functional cell types, 혹은 functional properties of identified cell types을 찾는 방향으로 연구를 진행하려고 하고 있습니다.

과학기술인으로서 느낀 보람이 있으시다면?

평소에 과학자로서의 보람에 대해서 많이 생각하지는 않았던 거 같습니다. 어찌보면 미지의 어떤 것에 대한 가설을 세우고, 힘들여 측정하고 결과를 얻고, 그 결과를 바탕으로한 논문 출판 과정을 통해 얻는 즐거움, 보람이 분명 있지만, 그에 못지 않게 실망하고 좌절하는 순간들도 많고, 고생한 만큼 그 분야에서 인정받기가 쉽지는 않은 거 같습니다. 그럼에도 불구하고 과학자로서의 좋은 점은 원하면 늘 새로운 것을 배울 수 있고, 동료들과 함께 공부하고 연구해 그 결과에 대해서 과학적 논쟁을 세계의 다른 과학자 누구와도 동등한 입장에서 평등하게 진행할 수 있는 것이 아닐까 생각해 봅니다.

관련분야로 진출하려는 학생들/후배들에게 전하고 싶은 점은 무엇인가요?

꼭 관련분야 진출과 상관없는 이야기 입니다만, 최근에 읽은 연세대 철학과 김형석 명예교수님의 “백년을 살아보니” 에세이에 나온 글이 마음에 남아 전해드릴까 합니다. 내용 중 하나는 작은 것만을 생각하는 사람은 작은 것을 이룰 수 있고, 큰 것을 생각하고 그에 맞쳐서 생각하고 행동하고 걱정하고 꿈꾸는 사람은 큰 것을 이룰 수 있다고 합니다. 큰 꿈과 자신감을 가지시고 원하시는 방향으로 노력하시길 바랍니다. 또 다른 한가지는, 저에게 하는 말이기도 하지만 (실험하기 바쁘고, 학위 논문 쓰기 바쁘고, 박사후 연구원 생활 하기 바쁜, 늘 바쁜 과학자의 삶이지만), 호기심만을 쫒는 과학자들의 사회적 영향, 미래의 과학, 지구 환경 문제에 대해 더 많은 관심과 책임의식을 가지고 행동해야 하지 않을까 최근들어 더 많이 생각하게 됩니다.

혹시 특정하게 제가 연구하고 있는 cellular physiology, ion channel, synaptic transmission, exocytosis, electrophysiology, local and long-range synaptic connectivity에 관련된 neuroscience에 관심있으시면, 혹은 제가 소속된 연구소 관련 궁금하신 점 있으시면 직접 제게 연락주셔도 좋을거 같습니다.

앞으로의 계획과 바람은 무엇입니까?

이 연구소에서의 단기적인 (2-3년) 계획은 지금 맡고 있는 projects인 Human cortex local circuits network, synaptic connectivity를 밝히는 것입니다. 그리고 그 실험 결과를 mouse data와 비교하고, 연구소에서 병행하여 진행하고 있는 large volume human cortical column reconstruction data by electron microscope 와 비교, 분석하려고 계획 중입니다. 장기적인 계획은 다른 뇌과학자들과 마찬가지로 복잡한 구조를 가진 뇌의 작동 원리를 밝히고, 좀 더 과학적인 방법으로 이해하려는 것이 궁극적 목표일 것입니다. 또한 지금 연구중인 human brain samples을 통해서 얻은 연구결과를 바탕으로 지금까지 많이 연구된 쥐와 같은 포유류 동물의 뇌와 어떻게 다른지, 어떤 요소가 인간의 뇌를 다른 동물과 다르게 언어, 문화를 바탕으로 발전할 수 있도록 만들었는지 알고자 노력하는 것입니다.

개인적인 소망으로는 장기적인 계획이 되겠지만, 책 출판을 꿈꾸고 있습니다. 제가 뇌를 연구하면서 알게된 정보가 될 수도 있고, 아님 좀 더 개인적인 살아오면서 느낀 것들에 대한 감상, 에세이가 될 수도 있겠지만, 불연속 적인 삶을 사는 우리에게 책은 아직도 더 큰 시공간의 소통의 역할을 할 수 있는 좋은 수단이 된다고 생각합니다.

이외 기타 전하고 싶은 내용이 있으시다면 자유롭게 작성 부탁 드립니다.

한 12년 전쯤에 큰 꿈을 갖고 처음 예비 과학자로서 대학원,  실험실 생활을 한창할 때, 우연히 BRIC에 글을 실게 되었었습니다. 그 사실조차 잊고 생활하다가 우연히 최근에 다시 들어와 검색해보니 아직도 그 글이 남아 있었습니다. 개인적으로 내가 그때는 저런 생각을 했었었구나 하는 발견도 하게 되어 좋았지만, 무엇보다 꽤 오랫동안 BRIC sites를 꾸준히 관리해 주시고 좋은 정보들을 계속 제공해 주시는 관계자분들께 다시 한번 진심으로 감사드립니다. 그리고 이번에 글을 실을 수 있게 기회 주신 것에 대해서도 감사드리며, 앞으로도 BRIC의 끝없는 발전, 생명과학자들의 소통의 장이 계속 되기를 진심으로 기원합니다. 마지막으로 개인적으로는 “한빛사 그 이후의 그 이후”에도 미래에 다시 초대받을 수 있도록 열심히 연구 하겠습니다. 고맙습니다.

관련사이트 (연구실/부서/개인 홈페이지 등) :

http://portal.brain-map.org/ for ALLEN BRAIN MAP page
https://www.alleninstitute.org/what-we-do/brain-science/about/team/staff-profiles/meanhwan-kim/ for personal information page



등록일 2019-03-05
랩/개인 홈페이지
https://www.alleninstitute.org/what-we-do/brain-science/about/team/staff-profiles/meanhwan-kim/
한빛사 논문보기
http://www.ibric.org/hanbitsa/treatise_index_for_author.php?idauthorid=26206
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