[연구자 요약] 김성기 연구단장(특훈교수)은 뇌 생리 및 기능 측정을 위한 첨단 자기공명영상(MRI) 기술 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 신경 활동과 혈류역학적 반응 간의 복잡한 관계를 규명하는 연구를 통해 뇌 기능의 근본적인 이해를 심화하고 있습니다. 이러한 연구는 시스템 신경과학 분야의 핵심 질문에 답을 제시하고 뇌 기능 지도를 정확하게 그리는 데 기여합니다. 미네소타 대학에서 인간 fMRI 연구에 참여하여 초기 성과를 창출하고, 노벨상 수상자 폴 C. 라우터버(Paul C. Lauterbur)를 기리는 폴 C. 라우터버 석좌교수(Paul C. Lauterbur Chair)를 역임하는 등 세계적인 뇌 이미징 연구의 선두에 서왔습니다. 현재 IBS 뇌과학 이미징 연구단을 이끌며 MR 생물물리학, 신경영상학, 시스템 신경과학 분야의 융합 연구를 통해 뇌 기능 이미징 기술의 발전과 뇌 질환 연구에 중요한 기여를 하고 있습니다. 앞으로도 혁신적인 뇌 이미징 기술을 통해 인간 뇌 기능의 비밀을 밝히고, 신경과학 분야의 새로운 지평을 열어갈 것입니다.

직책

연구단장

소속 기관

기초과학연구원 (뇌과학 이미징 연구단)

연구실

Neuroscience Imaging Research

연구 분야

뇌 생리 및 기능 측정을 위한 자기공명영상(MRI) 기술 개발: 본 연구실은 뇌 생리 및 기능 측정을 위한 첨단 자기공명영상(MRI) 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히, 뇌의 복잡한 활동을 비침습적으로 고해상도로 영상화할 수 있는 혁신적인 MRI 기법을 연구하고 있습니다. 미네소타 대학에서 인간 fMRI 연구의 초기 멤버로 참여하여 뇌 기능 연구의 지평을 넓히는 데 기여한 바 있으며, 이후에도 지속적으로 새로운 자기공명영상 기법을 개발하여 뇌 활동을 더욱 정확하고 세밀하게 포착하고자 노력하고 있습니다. 이러한 기술 개발은 뇌 기능의 시공간적 역동성을 이해하고, 신경 활동과 혈류역학적 반응 간의 관계를 정밀하게 분석하는 데 필수적입니다. 개발된 기술들은 뇌 기능 지도를 더욱 정확하게 그리는 데 활용되며, 뇌 연구의 핵심 도구로서 신경과학 분야 발전에 기여합니다. 궁극적으로, 본 연구를 통해 인지 기능, 감각 처리, 학습 및 기억과 같은 다양한 뇌 기능의 메커니즘을 밝혀내고, 관련 뇌 질환 진단 및 치료법 개발의 기반을 마련하는 것을 목표로 합니다., 신경 활동-혈류역학 반응 규명 및 시스템 신경과학 연구: 본 연구실은 신경 활동과 혈류역학적 반응 간의 복잡하고 역동적인 관계를 심층적으로 규명하는 연구를 수행하고 있습니다. 뇌 활동을 반영하는 자기공명영상 신호의 근간이 되는 혈류역학적 반응의 메커니즘을 이해하는 것은 뇌 기능 이미징 기술의 정확성을 높이고, 뇌의 작동 원리를 이해하는 데 매우 중요합니다. 우리는 이러한 관계를 다각적으로 분석함으로써, 특정 신경 회로의 활성화가 혈류량, 혈액 산소 농도, 대사 활동 등에 미치는 영향을 정량적으로 파악하고 있습니다. 이러한 연구는 시스템 신경과학 분야의 핵심 질문에 답을 제시하며, 뇌 기능의 근본적인 이해를 심화하는 데 기여합니다. 특히, 노벨상 수상자 폴 C. 라우터버(Paul C. Lauterbur)를 기리는 폴 C. 라우터버 석좌교수(Paul C. Lauterbur Chair)를 역임하는 등 세계적인 뇌 이미징 연구의 선두에서 관련 분야의 발전을 이끌어왔습니다. 이 연구를 통해 뇌 기능 지도를 더욱 정확하게 구축하고, 다양한 인지 및 행동 과정에서 뇌의 어떤 부분이 어떻게 기능하는지 밝혀냄으로써 신경과학 분야의 새로운 패러다임을 제시합니다., MR 생물물리학 기반 뇌 질환 진단 및 융합 연구: 본 연구실은 MR 생물물리학, 신경영상학, 시스템 신경과학 분야를 융합하여 뇌 기능 이미징 기술의 발전을 도모하고 뇌 질환 연구에 기여하는 데 주력하고 있습니다. 자기공명 현상의 물리학적 원리를 깊이 이해하고 이를 뇌 영상 기술에 적용함으로써, 기존 MRI의 한계를 뛰어넘는 새로운 진단 및 분석 도구를 개발하고 있습니다. 이러한 융합적 접근은 알츠하이머병, 파킨슨병, 뇌졸중 등 다양한 뇌 질환의 조기 진단, 병태 생리 규명, 치료 반응 예측 등에 있어 혁신적인 솔루션을 제공합니다. 특히, IBS 뇌과학 이미징 연구단을 이끌며 다학제적 연구 환경을 구축하여, 기초과학 연구 성과가 실제 임상 응용으로 이어질 수 있도록 유도하고 있습니다. 개발된 기술은 뇌 질환의 정밀 진단뿐만 아니라, 신경 회로의 이상을 파악하고 개인 맞춤형 치료 전략을 수립하는 데 중요한 정보를 제공합니다. 이를 통해 환자의 삶의 질을 향상시키고, 미래 뇌 건강 관리에 핵심적인 역할을 수행할 것입니다.

키워드

Neuroimaging, OHBM, 뇌공학, 신경활동, 기술사업화, MRI, Systems neuroscience, 뇌기능, 정밀의료, MR biophysics, 뇌질환진단, 뇌과학, 뇌영상기술, 공동연구, 자기공명영상, 뇌 생리 및 기능 측정을 위한 자기공명영상(MRI) 기술 개발, 본 연구실은 뇌 생리 및 기능 측정을 위한 첨단 자기공명영상(MRI) 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히, 뇌의 복잡한 활동을 비침습적으로 고해상도로 영상화할 수 있는 혁신적인 MRI 기법을 연구하고 있습니다. 미네소타 대학에서 인간 fMRI 연구의 초기 멤버로 참여하여 뇌 기능 연구의 지평을 넓히는 데 기여한 바 있으며, 이후에도 지속적으로 새로운 자기공명영상 기법을 개발하여 뇌 활동을 더욱 정확하고 세밀하게 포착하고자 노력하고 있습니다. 이러한 기술 개발은 뇌 기능의 시공간적 역동성을 이해하고, 신경 활동과 혈류역학적 반응 간의 관계를 정밀하게 분석하는 데 필수적입니다. 개발된 기술들은 뇌 기능 지도를 더욱 정확하게 그리는 데 활용되며, 뇌 연구의 핵심 도구로서 신경과학 분야 발전에 기여합니다. 궁극적으로, 본 연구를 통해 인지 기능, 감각 처리, 학습 및 기억과 같은 다양한 뇌 기능의 메커니즘을 밝혀내고, 관련 뇌 질환 진단 및 치료법 개발의 기반을 마련하는 것을 목표로 합니다., 신경 활동-혈류역학 반응 규명 및 시스템 신경과학 연구, 본 연구실은 신경 활동과 혈류역학적 반응 간의 복잡하고 역동적인 관계를 심층적으로 규명하는 연구를 수행하고 있습니다. 뇌 활동을 반영하는 자기공명영상 신호의 근간이 되는 혈류역학적 반응의 메커니즘을 이해하는 것은 뇌 기능 이미징 기술의 정확성을 높이고, 뇌의 작동 원리를 이해하는 데 매우 중요합니다. 우리는 이러한 관계를 다각적으로 분석함으로써, 특정 신경 회로의 활성화가 혈류량, 혈액 산소 농도, 대사 활동 등에 미치는 영향을 정량적으로 파악하고 있습니다. 이러한 연구는 시스템 신경과학 분야의 핵심 질문에 답을 제시하며, 뇌 기능의 근본적인 이해를 심화하는 데 기여합니다. 특히, 노벨상 수상자 폴 C. 라우터버(Paul C. Lauterbur)를 기리는 폴 C. 라우터버 석좌교수(Paul C. Lauterbur Chair)를 역임하는 등 세계적인 뇌 이미징 연구의 선두에서 관련 분야의 발전을 이끌어왔습니다. 이 연구를 통해 뇌 기능 지도를 더욱 정확하게 구축하고, 다양한 인지 및 행동 과정에서 뇌의 어떤 부분이 어떻게 기능하는지 밝혀냄으로써 신경과학 분야의 새로운 패러다임을 제시합니다., MR 생물물리학 기반 뇌 질환 진단 및 융합 연구, 본 연구실은 MR 생물물리학, 신경영상학, 시스템 신경과학 분야를 융합하여 뇌 기능 이미징 기술의 발전을 도모하고 뇌 질환 연구에 기여하는 데 주력하고 있습니다. 자기공명 현상의 물리학적 원리를 깊이 이해하고 이를 뇌 영상 기술에 적용함으로써, 기존 MRI의 한계를 뛰어넘는 새로운 진단 및 분석 도구를 개발하고 있습니다. 이러한 융합적 접근은 알츠하이머병, 파킨슨병, 뇌졸중 등 다양한 뇌 질환의 조기 진단, 병태 생리 규명, 치료 반응 예측 등에 있어 혁신적인 솔루션을 제공합니다. 특히, IBS 뇌과학 이미징 연구단을 이끌며 다학제적 연구 환경을 구축하여, 기초과학 연구 성과가 실제 임상 응용으로 이어질 수 있도록 유도하고 있습니다. 개발된 기술은 뇌 질환의 정밀 진단뿐만 아니라, 신경 회로의 이상을 파악하고 개인 맞춤형 치료 전략을 수립하는 데 중요한 정보를 제공합니다. 이를 통해 환자의 삶의 질을 향상시키고, 미래 뇌 건강 관리에 핵심적인 역할을 수행할 것입니다.