• 제목/요약/키워드: 기능적 연결성

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뇌기능영상기반 기능적 연결성 행렬의 서로 다른 성분 비율과 주성분 벡터에 따른 자폐 스펙트럼 장애의 랜덤 포레스트 분류성능 비교 (Comparison of random forest classification performance of autism spectrum disorders according to different component ratios of the functional connectivity matrix and principal component vectors using neuroimaging)

  • 최형신;박현진
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2021년도 춘계학술발표대회
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    • pp.351-353
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    • 2021
  • 자폐 스펙트럼 장애는 이질적인 신경 발달 장애로, 뇌기능영상에 기반한 기능적 연결성 행렬을 이용해 연구가 활발하게 진행된다. 기능적 연결성 행렬을 분석하기 위해 주성분 분석방법을 이용하며, 이를 통해 뇌의 기능적 경향성 패턴을 확인할 수 있다. 이 때, 서로 다른 연결성 성분 비율과 주성분 벡터를 이용해서 다양한 기능적 경향성 패턴을 얻을 수 있다. 패턴에 따른 랜덤 포레스트 분류 모델의 성능이 달라지는데 이를 비교해본 결과, 상위 50%의 성분을 이용하여 만든 기능적 경향성 패턴 1 이 데이터의 설명 비율도 높고, 우수한 분류 성능을 보이는 것을 확인했다.

문제적 과잉 성 행동자의 휴지기 상태 시 집행 통제 회로의 기능적 연결성 변화 (Altered Functional Connectivity of the Executive Control Network During Resting State Among Males with Problematic Hypersexual Behavior)

  • 석지우
    • 감성과학
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    • 제22권1호
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    • pp.35-44
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    • 2019
  • 문제적 과잉 성 행동은 성 충동과 각성을 통제하지 못하는 것과 관련이 있으며, 억제 기능을 담당하는 뇌 영역의 구조적, 기능적 변화와 관련이 있음이 밝혀졌다. 그러나 아직까지 문제적 과잉 성 행동의 휴지기 상태 시 뇌의 기능적 연결성에 관한 연구는 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 자기공명영상장치를 사용하여 휴지기 상태 시 문제적 과잉성 행동자의 집행 통제 회로(RECN, LECN)의 기능적 연결성의 결함을 규명하고자 하였다. 이를 위해 17명의 문제적 과잉 성 행동자와 인구통계학적 특성이 유사한 20명의 정상대조군을 대상으로 휴지기 상태 시 자기공명영상데이터가 획득하였다. 실행기능 제어 회로(LECN, RECN)와 관련된 영역을 관심 뇌 영역으로 선정하였으며, 이들 영역간 시계열 신호와의 상관계수를 기능 연결성 정도로 가정하고 집단 간 비교 검증을 하였다. 그 결과, 정상대조군과 문제적 과잉 성행동군의 집행 통제회로의 기능적 연결 강도에 유의한 차이가 나타났다. 즉, 정상대조군에 비해 문제적 과잉 성행동군은 상/중전두회와 미상핵, 상/중전두회와 두정회의 기능적 연결성이 저하된 것으로 나타났다. 또한, 이 영역간 기능적 연결강도는 과잉 성 행동 지수와 부적상관이 있는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 문제적 과잉 성행동자들이 성 충동과 각성을 제어하지 못하는 것이 집행 통제회로의 기능적 연결성 저하와 관련이 있음을 시사한다.

효과적인 뇌기능 영상 분석을 위한 유효 연결성을 이용한 대규모 네트워크 분석 (Large-Scale Network Analysis using Effective Connectivity for Effective Brain Functional Imaging Analysis)

  • 박기희;이성환
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(C)
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    • pp.377-378
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    • 2011
  • 본 논문은 뇌기능 연구에 크게 기여하는 기능적 자기공명영상을 효과적으로 분석하기 위한 유효 연결성(Effective Connectivity, EC)을 이용한 대규모 네트워크(Large-Scale Network, LSN) 분석(LSN-EC)을 제안한다. 유효 연결성은 뇌영역간의 시공간적 인과관계를 표현한 연결성이며, 뇌의 기능적 연결성 및 구조탐색 사용된다. LSN-EC는 뇌영역간의 EC를 표현하고 그룹간의 차이분석을 통하여 뇌질환 분석 및 진단 연구로의 응용이 가능하다. 실험결과에서 알츠하이머병과 관련이 높다고 알려진 후대상피질(Posterior Cingulate Cortex)과 해마(Hippocampus)가 포함된 변연엽(Limbic Lobe), 기저핵 및 시상(Basal Ganglion and Thalamus) 주변 영역에서 감소된 EC를 확인하였다.

북한 지역체계의 특징과 남북한 지역통합 (The Characteristics of North Korean Regional System and South-North Regional Integration)

  • 고성호
    • 한국인구학
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    • 제22권1호
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    • pp.65-91
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    • 1999
  • 이 연구의 목적은 북한 지역체계의 특징을 이해하고, 남북한 국토공간을 하나의 기능적 단위로 통합할 수 있는 방안을 모색하는데 있다. 북한의 지역체계는 도시간 분화, 상호의존, 그리고 대도시 지배를 주요내용으로 하였으며, 자료의 제한으로 인하여 탐색적 차원에서 연구를 진행하였다. 북한의 지역체계는 개성-평양-신의주를 연결하는 서부축, 원산-청진 -나진·선봉을 연결하는 동해안축, 그리고 희천-강계-만포를 연결하는 내륙축으로 구성되어 있는 것으로 보인다. 북한의 도시는 서부지역 도시를 제외하고는 분화의 정도가 상대적으로 낮고, 도시간 상호의존도 또한 낮은 것으로 보인다. 다만 북한의 경우도 평양이 종주도시화 되었으며, 수위도시인 평양이 북한 전역의 도시를 직접 통제·조정하는 것으로 보인다. 이는 북한이 고도의 중앙집권적 사회주의 경제체제라는 점 그리고 '자족적' 도시발달을 추구하였다는 점과 부합된다. 이 연구에서는 균형성(통합성), 대외연계성, 그리고 효율성을 원칙으로 남북한 지역의 기능적 통합 방안을 단계적으로 제시하였다 중단기적으로 북한의 동해안축을 연결시키며, 장기적으로는 남한의 동해안축을 개발하여 국토공간의 균형적 발달을 도모하는 것이 바람직하다고 본다.

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뇌기능 연결성 모델링을 위한 통계적 방법 (Statistical methods for modelling functional neuro-connectivity)

  • 김성호;박창현
    • 응용통계연구
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    • 제29권6호
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    • pp.1129-1145
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    • 2016
  • 뇌기능 연결성 문제는 뇌의 신경역학적 현상과 밀접한 관련이 있다는 의미에서 뇌과학에서 주요 연구주제이다. 본 논문에서는 기능적 자기공명영상(fMRI)자료를 뇌활동에 대한 반응 자료의 주요 형태로써 선택하였는데, 이 fMRI자료는 높은 해상도 때문에 뇌과학 연구에서 선호되는 자료 형태이다. 뇌활동에 대한 생리학적 반응을 측정해서 자료로 사용한다는 전제하에서 뇌의 기능적 연결성을 분석하는 방법들을 고찰하였다. 여기서의 전제란 상태공간 및 측정 모형을 다룬다는것을 의미하는데, 여기서 상태공간 모형은 뇌신경역학을 표현한다고 가정한다. 뇌기능 영상자료의 분석은 무엇을 측정하였느냐에 따라서 분석방법과 그 해석이 조금씩 달라진다. 실제 fMRI자료를 고차원 자기회귀모형을 적용해서 분석한 결과를 논문에 포함하였는데, 이 결과를 통해서 서로 다른 도형문제를 푸는데 서로 다른 뇌신경 역학관계가 요구된다는 것을 엿볼 수 있었다.

수면 뇌파-기능자기공명영상 동기화 측정과 신호처리 기법을 통한 수면 단계별 뇌연결망 연구 (The Feasibility for Whole-Night Sleep Brain Network Research Using Synchronous EEG-fMRI)

  • 김중일;박범희;윤탁;박해정
    • 수면정신생리
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    • 제25권2호
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    • pp.82-91
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    • 2018
  • 목 적 : 본 연구는 전 수면 주기 동안 수면단계에 따른 전체 뇌 영역과 수면 관련 뇌 영역들의 뇌기능 연결망의 변화를 살펴보기 위해 동기화된 뇌파(EEG)-자기기능공명영상(fMRI)를 전 수면 주기 동안 측정하고 신호처리 기법을 사용함으로 수면 단계에 따른 뇌 연결망의 탐구가 가능함을 살펴 보기 위해 수행되었다. 방 법 : 정상 성인 피험자 5인을 대상으로 6~7시간의 수면동안 MRI 기계 안에서 안전도, 심전도, 근전도와 EEG-fMRI를 측정하였고 EEG에 발생한 MRI 자장 변화 잡음과 심박관련 잡음을 제거하였다. fMRI에서는 피험자의 움직임에 의해 발생하는 영상 왜곡을 보정하는 부분볼륨활용기법을 제안하여 사용하였다. 잡음이 제거된 수면중 fMRI에 독립성분분석기법을 적용하여 뇌 전체를 68 영역으로 구획하여 수면 연구에 적합한 뇌 구획 지도를 만들고 이를 바탕으로 각 구획들간의 연결성을 계산하였다. 수면관련 뇌심부 영역을 선택하여 연결망 분석을 수행하였다. 결 과 : 뇌파를 비롯한 수면 생리적 신호들은 잡음 제거의 방법을 이용하게 되면 수면단계설정에 문제가 없으며 수면 단계별 뇌 연결망 연구가 가능함을 보여 주었다. 뇌연결망 분석에서 수면 관련 뇌심부 연결망은 렘과 비렘수면에 따라 다른 특성이 나타나는데 비렘수면에서 전반적으로 높은 연결성을 보였다. 대뇌를 포함한 전체 뇌 연결망의 경우 각성에 비해서 수면 중에 뇌 연결성이 떨어지는 양상을 보였다(Kolmogorov-Smirnov 검정 ; p < 0.05, Bonferroni corrected). 결 론 : 본 연구를 통해서 장시간 수면 EEG-fMRI 측정과 수면단계설정이 가능하고 신호처리 기법을 통해서 보정하게 되면 뇌기능 연결망을 이용한 전체 수면 뇌 연구가 가능함을 시사한다.

일화기억을 구성하는 맥락 요소에 대한 탐구: 시공간적 맥락과 구분되는 사회적, 행동적, 의도적 맥락의 내측두엽-대뇌피질 네트워크 특징을 중심으로 (Exploring the contextual factors of episodic memory: dissociating distinct social, behavioral, and intentional episodic encoding from spatio-temporal contexts based on medial temporal lobe-cortical networks)

  • 박종현;나윤진;유수민;이승구;한상훈
    • 인지과학
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    • 제33권2호
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    • pp.109-133
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    • 2022
  • 일화기억은 핵심 이벤트와 그에 연합된 맥락으로 구성된다. 해마와 해마 주변 영역이 일화기억의 부호화에서 맥락을 표상하는 역할에 관해 연구되어왔지만, 시공간적 맥락 외에 다양한 맥락-특이적 정보들에 대한 표상에 관한 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 고해상도 자기기능공명기법을 이용하여 여러 맥락정보(예, 육하원칙 - 누가, 왜, 무엇을 언제, 어디서, 어떻게)의 부호화에 관여하는 내측두엽 및 대뇌피질 신경연결성의 특징을 탐색하였다. 참가자들은 두 명의 얼굴과 하나의 사물로 구성된 실험 이벤트를 보면서 여섯가지 맥락 부호화 과제를 수행하였다. 휴지기 기능적 자기공명영상 정보를 활용해 내측두엽의 세부 영역을 기능적으로 구분하였고 맥락 기억 과제별 기능적 신경연결성 네트워크를 탐색하였다. 일반선형화 모델 분석을 통해 시공간적 맥락정보를 처리할 때보다 사회적, 행동적, 의도 맥락을 연합할 때 내측두엽의 세부영역, 전전두엽, 하부두정엽 영역이 유의미하게 증가한 활성화를 보이며 관여함을 확인하였다. 나아가 이 영역들과 내측두엽 영역이 맥락조건간 차이에 관여하는 기능적 연결성 특징을 탐색하기 위하여 맥락부호화 과제를 수행하는 동안의 해마세부영역들과 전전두엽, 하부두정엽 등 간의 과제기반 기능적 연결성 정보들을 다변량 패턴분석의 주요입력변수로 선정하였고, 기계학습을 통해 맥락 조건 간 연결성 패턴분류를 시도하였다. 네트워크 패턴분류에서도 시공간 맥락 조건과 각 사회적, 행동적, 의도 맥락처리 조건 간에는 기능적 연결성의 차이가 두드러졌다. 본 연구결과를 통해 일화기억에서 특정 맥락을 처리하는 신경학적 기제의 특성과 맥락 조건 간 차이를 제시하였다.

신호중계교환기 SMX-1에서 신호연결 제어부의 설계 및 구현

  • 양순성;이영희
    • ETRI Journal
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    • 제14권3호
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    • pp.1-15
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    • 1992
  • Stand-slone 신호 중계 교환기인 SMX-1(Signalling Message eXchange No.1)은 통신망의 신경계인 공통선 신호망(Common Channel Signalling Network)의 하부 구조를 구성하는 시스팀이다. SMX-1에 총괄명 번역서비스를 수용하게 되면 통신망 사용자에게 통신망 내부의 구성 및 구성 요소의 변화에 구속되지 않고 지속적인 지능망 서비스를 제공할 수 있게 된다. 본 연구에서는 SMX-1의 설계 이념에 부합되도록 신호연결 제어부의 기능을 소프트웨어 및 하드웨어적으로 분산화하여 설계, 구현함으로써 SMX-1의 고신뢰성 및 신속성을 추구하였다. 소프트웨어적으로는 총괄명번역 서비스 제공을 위해 국제 전신 전화 자문 회의(CCITT)권고 Q.711-Q.714에서 정의하고 있는 신호연결 제어부(SCCP:Signalling Connection Control Part)의 기능을 관리 기능(SCMG : SCCP Management Part)과 루팅 제어 기능(SCRC : SCCP Routing Control Part)으로 분리하여 각각의 기능을 이중화하여 설계, 구현하였다. 하드웨어적으로는 관리 기능을 하나의 보드로 집중화하고 루팅 제어 기능을 여러개의 보드로 분산화하였다. 분산되어 있는 루팅 제어기능이 총괄명번역 서비스를 수행하기 위하여 사용하는 루팅 제어 데이터의 일치성을 유지하기 위하여, 관리 기능에 루팅 제어 데이터를 총괄적으로 관리하는 루팅 제어 데이터 관리 기능(RCDMFB : Routing Control Data Management Function Block)과 운용 관리 기능 (OMS : Operation and Management Subsystem)의 제원관리 지원기능을 구현하였다.

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건강한 성인의 양측상지기능의 상상훈련과 신체적 수행의 대뇌 연결성 비교: 사례 연구 (Comparison of Brain Connectivity in Mental Practice and Physical Performance of Bilateral Upper Extremity Function in a Healthy Adult: A Case Study)

  • 정은화;김희
    • 재활치료과학
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    • 제8권1호
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    • pp.41-50
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    • 2019
  • 목적: 본 연구의 목적은 건강한 성인을 대상으로 양측상지기능 훈련을 통해서 활성화 되는 대뇌 연결성에서 상상 훈련과 신체적 수행 간에 차이가 있는지를 알아보고자 한다. 연구방법: 연구 대상자는 건강한 성인 1명으로 상상훈련과 신체적 수행 시 EEG 측정이 이루어졌다. 양측상지기능 훈련은 대칭 과제와 비대칭 과제로 구성되었다. 대칭 과제는 양손으로 박스를 잡고 동시에 위의 선반으로 올렸다가 다시 내려놓는 과제이고, 비대칭 과제는 한 손으로 병을 잡고 다른 한 손으로 뚜껑을 여는 과제였다. EEG 전극은 Fp1, Fp2, F3, F4, T3, T4, P3 및 P4에 부착되었다. 데이터 분석은 EEG 전극 쌍 간의 상관 분석을 위해 Cross-Line Mapping을 사용하였다. 결론: 본 연구 결과 대칭 및 비대칭의 양측 상지 과제에서 대뇌 연결성 패턴은 운동과 감각 영역에서 유사한 패턴을 가지는 것으로 나타났다. 또한 본 연구를 통해 양측상지기능 훈련 시 상상훈련보다 신체적 수행에서 대뇌 연결성이 더 높은 상호상관을 갖는다는 것을 확인하였다.