알츠하이머 정복을 위한 초파리 두뇌 모델링 프로젝트
최근 CES 2016에서 검증되었듯 세계로 뻗어나가는 엔비디아의 기술력! 그만큼 다양한 방면에서의 GPU 활용도가 점점 높아지고 있는데요. 오늘은 영국의 쉐필드 대학교 (University of Sheffield)와 미국의 콜럼비아 대학교 (Columbia University)에서 진행 중인 알츠하이머 프로젝트를 소개하고자 합니다.
이 두 학교에서는 최초로 성체 초파리 두뇌의 완전한 모델을 시뮬레이션 하기 위한 GPU 가속 프로젝트를 실행하고 있는데요. 이 프로젝트의 목적은 알츠하이머 병을 치료하는 신약 개발을 위해 해당 질병을 보다 더욱 자세히 분석하는 것입니다.이 팀은 전세계 학자들이 연구를 위한 데이터, 모델 및 툴에 기여하여 초파리 (Drosophila) 뇌의 포괄적인 모델을 만들 수 있도록 오픈 소프트웨어 플랫폼을 개발하고 있습니다. 이러한 협업을 통해 여러 팀들이 개별적으로 작업할 경우보다 훨씬 빠르고 효율적으로 이 모델을 만들 수 있게 됩니다.
연구에 의하면 초파리의 유전자는 인간과 거의 60%가 동일하기 때문에 비록 초파리 뇌가 인간보다 많이 작긴 하지만 그 신경회로는 인간과 유사할 가능성이 높다고 합니다.
인간이 860억개의 뉴런을 가진 것에 비해 초파리의 뇌에는 뉴런이 13만 5천개에 불과하므로 연산이 훨씬 쉽습니다. 과학자들은 기존의 신경회로 및 시냅스 연결 지도의 모델이 통합될 이 뇌의 ‘초안’을 향후 10년 내에 만들어서 시뮬레이션 할 수 있을 것으로 보고 있다고 하네요.
그래도 이렇게 복잡한 시스템을 시뮬레이션 하려면 GPU의 연산능력에 버금가는 강력한 성능은 필수적인데요.
쉐필드 대학교의 연구 펠로우 부수석 (Vice-Chancellor Research Fellow)이자 이 프로젝트의 공동 조사관인 폴 리치몬드 (Paul Richmond) 박사가 말하길, “개별 뉴런 수준에서 신경시스템을 모델링하려면 엄청난 연산력이 필요하지만, 전력효율성과 병렬성이 뛰어난 GPU를 이용하면 생물학적으로 신뢰도가 높은 규모로 시뮬레이션을 할 수 있으므로 새로이 나타나는 생물학적 프로세스에 대해 진정한 인사이트를 얻을 수 있을 것”이라고 밝혔습니다.
콜럼비아 대학교 오렐 자라르 (Aurel A. Lazar) 팀이 개발한 뉴로커넬 (Neurokernel) 소프트웨어는 오픈 소스로, https://neurokernel.github.io에서 다운로드 할 수 있습니다.
이처럼 다양한 방면에서 활용도가 높아지고 있는 GPU 기술, 계속해서 어떤 새로운 분야에 놀라운 혁신을 가져올 지 정말 기대됩니다!