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Inside intelligence The best way of looking at the brain is from within – The Economist Jan 4th 2018

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  1. 신경과학자들과 뇌-컴퓨터 계면(brain-computer interfaces, BCIs)을 이야기하다 보면 반드시 등장하는 경기장 비유(stadium analogy)란 무엇일까요?

  2. 지금으로서는 고해상도의 뇌파를 얻기 위해 두개골을 여는 것 이외의 다른 대안은 없습니다. 이러한 침투적인 접근을 하는 두 가지 방법은 무엇일까요?

  3. 이 두 가지 방법 중에서 파킨슨씨 질병 같은 운동 장애를 앓고 있는 환자들에게 사용하는 방법은 무엇일까요? 그리고 파킨슨씨 질병 같은 운동 장애를 앓고 있는 환자들에게 다른 방법을 사용할 수 없는 까닭 두 가지는 무엇일까요?

  4. 개별적인 신경 세포는 길 찾기부터 안면 인식까지 매우 특정한 기능을 수행합니다. 그 두 가지 사례를 들어 봅시다.

  5. 뉴랄링크(Neuralink)와 커넬(Kernel) 같은 회사가 전념하고 있는 BCIs의 가장 야심적인 계획은 무엇이고, 무엇을 필요로 하나요? 미국 국방성 부속 기관인 국방 첨단 연구 기획청(Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA)는 올 해 어떤 일을 왜 했나요?

  6. 결국 뉴랄링크와 커넬뿐만 아니라 DARPA까지도 침투적인 BCIs 기술인 주입물(implant)를 더 선호하는 셈입니다. 하지만 이러한 침투적인 주입물을 사용하는 BCIs가 극복해야 할 난관은 만만치가 않습니다. 이 네 가지 난관은 무엇일까요?

  7. 더 나은 뇌 주입물을 만드는 방법은 크게 두 가지가 있습니다. 그 두 가지 범주는 무엇일까요?

  8. 콜럼비아 대학의 켄 쉐파드(Ken Shephard) 교수의 목표는 무엇이고, 그가 이 목표를 달성하기 위해 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 전자 장치를 개발하고 있는 이유는 무엇일까요? 1세대 CMOS와 2세대 CMOS의 차이점은 무엇일까요? CMOS에는 추가되어야 할 네 가지 장치는 무엇일까요?

  9. CMOS의 동력 공급 장치로 배터리를 사용할 수 없는 두 가지 이유는 무엇일까요? 많은 이들이 배터리의 대안으로 여기고 있는 유도 결합(inductive coupling)이란 무엇일까요?

  10. 파라드로믹스(Paradromics)라는 신생 기업 역시 유도 결합을 동력원으로 삼지만, 켄 쉐파드 교수의 CMOS 기술은 개선의 여지가 많다고 생각합니다. 그 이유는 무엇일까요? 파라드로믹스가 제안하는 대안적인 기술은 무엇일까요?

  11. 하지만, 파라드로믹스가 연구 보조금을 받는 대가로 DARPA가 제시한 목표를 달성하기 위해서는 해결해야 할 과제가 많습니다. DARPA는 어떤 목표를 제시했고, 파라드로믹스는 어떤 장치를 개발해야 할까요? 이런 장치를 개발하기 위해 해결해야 할 가장 주된 과제는 무엇일까요?

  12. 이 문제를 해결하기 위해서는 파라드로믹스 역시 뇌로 전송하고 뇌에서 전송되는 고대역폭 신호를 만들려는 다른 연구자들이나 개발 업체처럼 보내지는 정보의 속력이나 품질을 훼손하지 않고 데이터율을 압축하는 방법을 찾아야 합니다. 파라드로믹스의 사장 매트 앵글(Matt Angle)이 제시한 두 가지 방식은 무엇일까요? 그리고 매트 앵글은 파라드로믹스의 최대 강점을 무엇으로 보고 있고, 무엇을 기대하고 있나요?

  13. 브라운 대학의 아토 너미코(Arto Nurmikko)가 이끄는 팀이 개발하고 “신경 알갱이(neurograin)”란 무엇일까요? 이 기술은 어느 정도까지 임상 실험이 진행되었나요?

  14. 하바드 대학의 꾸어송 홍(Guosong Hong)과 찰스 리버(Charles Lieber)가 개발하고 있는 작고 부풀어 오르고 반짝거리는 그물망은 무엇일까요? 이 기술의 장점 두 가지는 무엇일까요? 이 기술은 어느 정도까지 임상 실험이 진행되었나요?

  15. MIT의 폴리나 애니키바(Polina Anikeeva)의 실험실에서 개발하고 있는 장치의 특징은 무엇일까요? 광유전학(optogenetics)이란 무엇이고, 폴리나 애니키바가 광유전학을 사용하여 BCIs를 개발해야 한다고 확신하는 이유는 무엇일까요?

  16. 폴리나 애니키바의 실험실에서 개발하고 있는 다채널 섬유(multichannel fibre)의 특징과 장점은 무엇일까요? 다채널 섬유의 세 채널은 각각 어떤 역할을 할까요? 광유전학 기술이 인간에게 안전한지 여부를 알기에는 너무 이른 두 가지 이유는 무엇일까요? 이 기술은 어느 정도까지 임상 실험이 진행되었나요?

  17. 파리에 있는 시각과 청각 재단(Fondation Voir et Entendre)은 광유전학 기술을 이용하고 무엇을 개발하고 있나요? 원리상 광유전학 기술은 다른 감각을 복원하는 데도 사용할 수 있습니다. 그 구체적인 사례는 무엇일까요?

  18. 폴리나 애니키바가 생각하고 있는 뇌를 자극하는 다른 방법은 무엇일까요?

  19. UC Berkeley의 호세 카르메나(Jose Carmena)와 미쉘 마하비즈(Michel Maharbiz)가 개발하고 있는 초음파(ultrasound) 기술은 무엇일까요?

  20. 하지만, 이러한 새로운 시도가 제기하고 있는 세 가지 논란은 무엇일까요?

  21. 안전하면서도 잘 작동하는 새로운 신경 계면을 만드는 것은 어려운 일지만, 그러한 장치를 만들기 위해 노력의 규모는 낙관주의를 촉발합니다. 이에 대한 안드레아스 쉐퍼(Andreas Schaefer)의 견해는 무엇일까요?

  22. blimp, electrocorticography, grid, lead(n.), ensemble, fine-grained, aggregate, place and grid cell, seamlessly, arm, implantable, pilot trial, liken A to B, da(=from), reimagine, head(cf. head off), state-of-the-art, metal-oxide, electronics, house(v.), cram, relay station, put faith in, inductive coupling, microwire, clump, sacrificial, polymer, splay, bond, reckon, high-definition, pull off, high-bandwidth, compress, data rate, selling-point, prosthesis(→pl. prostheses), plug into, feed(n.), meshy, get away from, sprinkle, billow, glint, blur, studded with, replicate, scarring, match, dive, optogenetics, squishy(←v. squish), voltage, trick, channelrhodopsin, algal, smuggled, retinal, ganglion, photoreceptor, foundation(=foundation), voir(=see), entendre(=hear), toy with, capsaicin, ultrasound, mote, echo, floppy(←v. flop), get around, engineer(v.), prompt(v.), inflection-point, at-scale의 의미를 사전에서 찾고 암기합시다.