남자와 여자의 뇌 “AI로 보니 다르네”

스탠퍼드대 의대 연구진
남자, 여자 fMRI 스캔 학습
90% 확률로 남자, 여자 뇌 구별
“향후 성 차이에 따른 연구 도움”

남자의 뇌와 여자의 뇌가 다르다는 명령어를 입력해 얻은 이미지. [그림=미드저니]

스탠퍼드대 의대 연구진이 인공지능(AI)을 활용, 개인의 성별을 파악할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)’ 19일 자에 게재됐다.

연구진은 성별에 따른 뇌의 차이에 대해 알아보기 위해 심층 신경망 모델을 개발했다. 남성과 여성의 뇌를 기능적자기공명영상(fMRI)으로 찍은 뒤 이를 AI에게 학습시켰다. 이 과정을 통해 AI는 남성의 뇌, 여성의 뇌에서 나타날 수 있는 미묘한 차이를 학습하기 시작했다. 이후 AI는 1500개의 뇌 사진을 기반으로 테스트했는데 90%의 확률로 남성, 여성의 뇌를 구분해내는 데 성공했다. 연구진은 “성별 차이가 뇌에 존재하는데, 이전에는 확실하게 파악되지 않았었다”라고 설명했다.

연구를 이끈 비노드 메논 스탠퍼드대 정신의학과 교수는 “이 연구의 주요 동기는 성 차이가 인간의 두뇌 발달, 노화, 정신, 신경 장애 발현에 중요한 역할을 한다는 것”이라며 “건강한 성인의 뇌에서 성별 차이를 식별하는 것은 정신 및 신경장애의 성별 취약성을 깊이 이해하는 중요한 단계가 될 수 있다”라고 설명했다.

AI는 뇌의 기본 모드 네트워크(default mode network)와 선조체(striatum), 변연계(limbic network) 등이었다. 기본 모드 네트워크는 뇌가 특정 작업에 집중할 때 활동이 감소했다가 아무 일도 하지 않을 때 활동이 재개되는 영역을 말한다. 선조체는 신경세포가 모여있는 부분이고 변연계는 동기부여, 감정 등과 관련된 영역이다. 선조체와 변연계는 학습과 보상에 관여하는 영역이기도 하다. 뇌 구조는 일반적으로 남성과 여성에게서 거의 같게 나타나는 만큼 이전 연구에서는 성별과 관련된 차이를 발견하는 데 실패해 왔다.

다만 연구진은 이 차이가 어린 시절에 발생하는지, 호르몬 차이에 의해 유발되는지, 또는 남성과 여성이 더 많이 직면할 가능성이 있는 서로 다른 사회적 상황에 의해 발생하는지에 대해서는 알 수 없다고 덧붙였다. 연구진은 “성별 차이를 뒷받침하는 뇌의 특징은 정신과, 신경과 질환에서 성별 차이를 조사하는 데 양적으로 정확한 모델을 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있다”라며 “이번 연구는 인지 신경과학 연구와 임상 응용 분야 모두에서 보다 표적화되고 개인화된 접근 방식을 향한 길을 열어준다”라고 덧붙였다.