반응형 누구나 쉽게 접하는 과학/생명과학15 뇌-컴퓨터 인터페이스 (BCI) 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI, Brain-Computer Interface)는 뇌와 컴퓨터 사이의 직접적인 연결을 통해 뇌의 활동을 읽고 이를 명령이나 신호로 변환하여 컴퓨터 시스템을 제어하는 기술입니다. BCI는 신경과학, 공학, 컴퓨터 과학 등의 분야에서 활발하게 연구되고 있으며, 주로 다음과 같은 목적을 가지고 개발되고 있습니다. 주요 목적 및 응용 분야의료 재활:뇌졸중 및 척수 손상 환자: 손상된 신경 경로를 우회하여 움직임을 복구하거나 보조장치를 제어하는 데 사용됩니다.의사소통 지원: 루게릭병(ALS)과 같은 신경 근육 질환 환자가 생각만으로 의사소통을 할 수 있도록 돕습니다.신경과학 연구:뇌 기능 이해: 뇌의 다양한 기능을 실시간으로 모니터링하고 분석하여 뇌의 작동.. 2024. 7. 23. 몸을 감싸고 있는 피부 피부 피부는 동물의 기관 중 머리카락, 손톱, 깃털, 비늘 같은 외피계의 하나로 몸의 표면을 덮어 몸의 안팎을 구분하여 경계를 이루는 구조를 가지고 있습니다. 동물 종에 따라서는 피부 감각을 전달하는 감각기의 기능을 가지고 있는 경우도 있습니다. 고등 척추동물의 경우 상피성 표피와 결합조직계의 진피, 그리고 피하조직과 지방조직으로 이루어져 있습니다. 인간의 경우 상피 부위에서 각화 되어 피부가 벗겨지기까지 약 4주가 걸립니다. 피부의 표피는 외배엽에서 유래하여 각질세포라고 하는 세포로 형성되어 있습니다. 피부의 제일 윗부분에 존재하며 진피와 접촉하여 세포분열을 활발하게 일으킵니다. 표피는 4가지 층으로 구성되어있는데 가장 아래층부터 기저 세포, 유극 세포, 과립 세포, 각질 세포로 구성되어 있습니다. 기.. 2022. 11. 17. 대장 속의 면역 대장균 대장균 대장균은 온혈동물의 소화기관 내에서 볼 수 있는 박테리아입니다. 그람음성 세균으로 원형질막,펩티도글리칸층, 세포 외막을 가지고 있으며 세포의 가운데가 분열되는 이분법으로 분열합니다. 영양분의 상태에 따라 모양이 바뀌는 특징을 가지고 있으며 내생포자를 만들지 않습니다. 대장균 자체로는 인체에 해롭지 않으나 병원성을 가지는 균주도 있습니다. 대장균 자체에 매우 많은 종류의 균주가 존재하고 무해한 균주는 마이크로바이옴의 일부를 구성합니다. 대장균은 비타민 K2를 생성하여 혈액의 응고를 돕거나 병원균의 콜로니 형성을 방지하여 장내 미생물 환경을 조절합니다. 대장균은 균주마다 각각의 특징을 가지고 있으며 인간이 아닌 다른 동물의 장내에는 다른 대장균이 서식하고 있어 대변 오염에 대해 검출하기 위한 잠재적인.. 2022. 11. 14. 노화에 관여하는 텔로미어 텔로미어 텔로미어(telomere)는 진핵 생물의 염색체 말단에 있는 염색 소립으로 세포의 수명을 결정짓는 역할과 염색체 말단을 보호하는 역할을 합니다. 텔로미어는 세포의 시계 역할을 담당하는 DNA 조각으로 말단부의 DNA는 일정한 염기서열이 여러 번 반복되는 특수한 반복 서열과 다양한 단백질로 구성되어 있습니다. 텔로미어 말단은 3` 말단이 단일 가닥으로 되어있는데 이 부분은 t-loop(telomeric-loop)을 구성함으로써 안정된 구조를 형성하며 생체 내에서 완전한 복제를 가능하게 합니다. 여러 가지 진핵생물에서, 텔로미어의 필수 DNA 서열은 염색체 말단을 향해 5' → 3'으로 배열된 가닥에 G가 편재하는 G+C가 풍부한 6~8 염기쌍 서열의 직렬반복으로 이루어져 있습니다. 텔로미어의 길이.. 2022. 11. 11. 몸에 관여하지 않는 곳이 없는 효소 효소 효소는 기질과 결합하여 효소-기질 복합체를 형성하여 생체 내외에서 일어나는 화학반응을 매개하여 물질대사의 속도를 증가시키는 촉매제입니다. 생물이 물질을 소화하는 단계부터 흡수 · 분포 · 대사 · 배설에 이르기까지의 모든 과정에 관여하고 있으며, 생체가 물질을 변화시켜 이용하는 데 필수적입니다. 세포 대부분의 대사 과정은 매우 빠르게 일어나야 하므로 효소 촉매작용이 필요합니다. 그렇기 때문에 효소는 5000가지 이상의 생화학 반응 유형들을 촉매하며, 일부 RNA 분자로 이루어진 효소를 제외하고 대부분의 효소는 생체 내에서 생산되는 단백질을 주성분으로 구성하고 있기 때문에 단백질처럼 생체 내에서의 생성이나 분포의 특성, 열이나 pH에 의해 변성하여 활성을 잃는 등의 특성은 동일합니다. 기질특이성 효소.. 2022. 11. 8. 바이러스; 생명체일까 아닐까 바이러스 바이러스는 일반적인 분류체계에 따라 분류하기가 어려워 생명체로 보아야 하는지에 대해 많은 사람들이 논쟁해 왔습니다. 바이러스는 독립적으로 생식할 수 없고, 단백질을 만들거나 에너지를 발생시킬 수도 없어 전통적으로 정의하는 생명체의 조건을 충족시키지 못합니다. 바이러스의 가장 간단한 정의는 단백질 피막에 둘러싸인 소량의 유전 물질이라는 것입니다. 대부분의 바이러스는 DNA나 RNA 중 오직 한 종류의 핵산만 가지고 있으며 이 핵산은 바이러스에 따라 단일 가닥인 경우도 있고 이중 가닥인 경우도 있습니다. 바이러스의 대부분은 유전체가 RNA인지 DNA인지와 피막의 여부에 따라 종류가 구분됩니다. 또한 핵산의 성질(선형과 환형, 큰 것과 작은 것, 단일 가닥과 이중 가닥)과 편입방식(핵산이 따로 떨어져.. 2022. 11. 5. 유전자가위 CRISPR 유전자가위 CRISPR 유전자 가위란 생물의 유전체를 교정하는 데 사용하는 유전자 교정 기술로 특정 염기 서열을 인지하여 해당 부위의 DNA를 절단하는 제한효소로 DNA를 정교하게 잘라내는 시스템을 말합니다. 인공 제한 효소가 특정 DNA를 절단한 후 수리하는 과정에서 원하는 유전자를 제거하거나 삽입하게 됩니다. 1세대 유전자 가위는 징크 핑거 뉴클레아제로 (ZFN；Zinc Finger Nuclease) 징크 핑거와 3~4개의 핵산분해효소인 뉴클레아제가 결합한 것입니다. 제한효소인 Fokl1을 연결하여 DNA를 절단하는 기술로 설계와 제작 과정이 복잡하고 비용이 많이 들어 효율적으로 활용되지는 못했습니다. 2세대 유전자 가위인 탈렌(TALEN；Transcription Activator-Like Effec.. 2022. 10. 31. 단백질의 기본 구성 단위 아미노산 아미노산 아미노산은 염기성인 아미노기(-NH2)와 산성인 카복실기(-COOH)를 모두 가지고 있는 화합물로 근육, 내장, 혈액, 골격, 피부 등의 조직이나 효소, 호르몬, 면역 항체 등의 동물의 여러 가지 생리기능을 유지하고 조절하는 물질을 만들 때 기본적 구성성분이 되는 물질입니다. 단백질을 구성하는 중요 성분이고 대부분이 무색의 결정이며 물에 잘 녹는 특성을 가지고 있습니다. 일반적인 구조의 카복실기 부분은 음전하를, 아미노기는 양전하를 띠기에 중성 pH에서 전하를 띱니다. 곁사슬에 전하를 띤 작용기가 없는 아미노산은 같은 양의 양전하와 음전하를 가지고 있는 쌍극성이온으로 존재하기 때문에 전기적으로 중성입니다. 천연 아미노산은 약 500종류 정도 발견되고 있는데, 이 중 우주의 운석으로부터 확인된 아.. 2022. 10. 26. 포유류의 뇌; 대뇌 변연계 대뇌 변연계 대뇌의 변연계는 대뇌 깊숙이 존재하여 자율신경 활동에 관여하며 주로 감정, 행동, 동기부여, 기억, 후각 등의 여러 기능을 담당하고 있습니다. 진화론적으로 변연계는 두뇌의 가장 오래된 부위 중 하나라고 합니다. 대뇌 피질과 뇌줄기의 중간에 있어 호르몬을 조절하는 중앙부로, 포유동물에서 가장 잘 발달하여 ‘포유류의 뇌’ 라고 부르기도 합니다. 포유동물이 꼬리를 흔들며 애정표시를 하거나, 흥분과 두려움으로 울부짖거나, 으르렁거리며 움츠릴 수 있는 것도 바로 이 변연계가 잘 발달되어 있기 때문이라고 합니다. 포유동물은 변연계에 해마와 편도핵이 있어 파충류와는 달리 학습기능과 기억기능을 가지고 있습니다. 그렇기 때문에 변연계가 손상되면, 포유동물의 학습기능과 기억기능이 사라져 버리면서 파충류와 비슷.. 2022. 10. 25. 이전 1 2 다음 반응형
