뇌와 컴퓨터의 만남영화 매트릭스의 실체영화 매트릭스의 실체

이 은 주

차 례• 영화 Matrix 를 통해 본 뇌와 컴퓨터의

만남• 뇌의 구조와 신호 전달• 뇌 - 컴퓨터 접속 시스템• Real or Fake?

영화 Matrix 를 통해 본 뇌와 컴퓨터의 만남

• 영화 Matrix 에 대하여

영화 Matrix 를 통해 본 뇌와 컴퓨터의 만남

• Neo: What is the matrix?– Morpheus say

The Matrix is every where. It's all around us, even in this very room. You can see it when you look out your window or when you turn on your television. You can feel it when you go to work, when you go to work, when you pay your taxes. The Matrix is the world that has been pulled over your eyes, to blind you from the truth.

영화 Matrix 를 통해 본 뇌와 컴퓨터의 만남

• What is the matrix?– In

– Morpheus again in the movie• The world as it was at the end of the

twentieth century. It exists now only as part of a neural-interactive simulation, that we call the matrix.

• The matrix is a computer generated dream world.

영화 Matrix 를 통해 본 뇌와 컴퓨터의 만남

• Neo: This...this isn’t real?– Again, Morpheus

•What is real? How do you define real? If you're talking about what you can feel, what you can smell, what you can taste and see, then real is simply electrical signals interpreted by your brain.

영화 Matrix 를 통해 본 뇌와 컴퓨터의 만남

• Neuroscience and the movie– Morpheus said: The pill .... It's designed

to disrupt your input/output carrier signals so we can pinpoint your location.• brain-machine interconnection (BMI)• brain-computer interface (BCI)

– Oracle: a predictor• database management system

– Matrix: • virtual reality, cyber space, visual

reconstruction

뇌의 구조와 신호 전달

• 뇌의 구조– 뇌의 크기 ?

• The adult human brain: 1300~1400g• A newborn human brain:350~400g • cat brain = 30 g• rat brain = 2 g

– 뇌신경세포 (neuron)• 천 억 개• 헤아리는 데 약 3,171 년• 1 neuron = 10 microns wide• 100 neurons = 1000 microns wide = 1 mm wide• 10,000,000,000 neurons = 100 km

뇌의 구조와 신호 전달

• 뇌의 구조– 대뇌 (Cerebral Cortex)

• 사고 , 자발적 운동 , 언어 , 추론 , 인지

– 소뇌 (Cerebellum)• 운동 , 균형 , 자세

– 뇌간 (brain stem)• 호흡 , 심장박동 , 혈압

– 시상하부• 체온 , 감정 , 생리리듬

– 시상 (thalamus)• 감각처리 , 운동

뇌의 구조와 신호 전달

• 뇌의 구조– 호문쿨루스 : Homullus ( 라틴어 : 작은사람 )

• 연금술에 의해 만들어진 인조인간 • 대뇌 체성감각영역의 비율을 형상화 하였을 때의

모습과 유사

http://www.cs.uta.fi/~jh/homunculus.html

뇌의 구조와 신호 전달

• 뇌의 신호 전달– neuron 의 구조

– 시냅스 : 두 neuron 사이의 정보 교환이 이루어 지는 곳

뇌의 구조와 신호 전달

• 뇌의 신호 전달– 시냅스의 정보 교환 과정

뇌의 구조와 신호 전달

• 뇌의 신호 전달– 시냅스 구조

• Excitatory: Post-synaptic neuron 을 흥분시키는 신경전달물질 분비

• Inhibitory: Post-synaptic neuron 을 억제시키는 신경전달물질 분비

• Vesicle: 신경전달물질을 가지고 있음

– Action Potential (AP: 활성전위 )• 세포막을 따라 정보가 전달되는 수단• 세포막 외부를 기준으로 세포막 내부의 전기적

위치 에너지 차이

뇌의 구조와 신호 전달

• 뇌의 신호 전달– 활성전위 발생 과정 : excitatory

뇌의 구조와 신호 전달

• 뇌의 신호 전달– 활성전위 발생 과정 : inhibitory

뇌의 구조와 신호 전달

• 뇌의 신호 전달– 이온 채널

뇌의 구조와 신호 전달

• 뇌의 신호 전달– 활성전위 발생 과정

뇌의 구조와 신호 전달

• 뇌의 신호 전달– 문턱전위

뇌의 구조와 신호 전달

• 뇌의 신호 전달– 시각 정보 전달과 인식 (neural coding)

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뇌의 구조와 신호 전달

• 뇌의 신호 전달– 시각 정보 전달과 인식 (neural coding)

뇌 - 컴퓨터 접속 시스템

• Neural decoding in BCI

Diagram of the BCI developed by Miguel Nicolelis and collegues for use on Rhesus monkeys

뇌 - 컴퓨터 접속 시스템

• Neural decoding in BCI– Ratbot and visual reconstruction

Garrett Stanley's recordings of cat vision using a BCI implanted in the lateral geniculate nucleus (top row: original image; bottom row: recording)

Matrix may be come true?

Real or Fake?• The vision of the matrix

– As long as you know the truth you are free.

• 이보다 어찌 아름답지 아니한가 !!

감사합니다 .