• Title/Summary/Keyword: 기능적 연결성

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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 (뇌기능영상기반 기능적 연결성 행렬의 서로 다른 성분 비율과 주성분 벡터에 따른 자폐 스펙트럼 장애의 랜덤 포레스트 분류성능 비교)

  • Choi, Hyoungshin;Park, Hyunjin
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2021.05a
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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.

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

  • Seok, Ji-Woo
    • Science of Emotion and Sensibility
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    • v.22 no.1
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    • pp.35-44
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    • 2019
  • Individuals with problematic hypersexual behavior (PHB) evince the inability to control sexual impulses and arousal. Previous studies have identified that these characteristics are related to structural and functional changes in the brain region responsible for inhibitory functions. However, very little research has been conducted on the functional connectivity of these brain areas during the resting state in individuals with PHB. Therefore, this study used functional magnetic resonance imaging devices with the intention of identifying the deficit of the functional connectivity in the executive control network in individuals with PHB during the resting state. Magnetic resonance imaging data were obtained for 16 individuals with PHB and 19 normal controls with similar demographic characteristics. The areas related to the executive control network (LECN, RECN) were selected as the region of interest, and the correlation coefficient with time series signals between these areas was measured to identify the functional connectivity. Between groups analysis was also used. The results revealed a significant difference in the strength of the functional connectivity of the executive control network between the two groups. In other words, decreased functional connectivity was found between the superior/middle frontal gyrus and the caudate, and between the superior/middle frontal gyrus and the superior parietal gyrus/angular gyrus in individuals with PHB. In addition, these functional Connectivities related to the severity of hypersexual behavior. The findings of this study suggest that the inability to control sexual impulses and arousal in individuals with PHB might be related to the reduced functional connectivity of executive control circuits.

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

  • Park, Ki-Hee;Lee, Seong-Whan
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2011.06c
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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.

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

  • 고성호
    • Korea journal of population studies
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    • v.22 no.1
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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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Statistical methods for modelling functional neuro-connectivity (뇌기능 연결성 모델링을 위한 통계적 방법)

  • Kim, Sung-Ho;Park, Chang-Hyun
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.29 no.6
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    • pp.1129-1145
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    • 2016
  • Functional neuro-connectivity is one of the main issues in brain science in the sense that it is closely related to neurodynamics in the brain. In the paper, we choose fMRI as a main form of response data to brain activity due to its high resolution. We review methods for analyzing functional neuro-connectivity assuming that measurements are made on physiological responses to neuron activation. This means that we deal with a state-space and measurement model, where the state-space model is assumed to represent neurodynamics. Analysis methods and their interpretation should vary subject to what was measured. We included analysis results of real fMRI data by applying a high-dimensional autoregressive model, which indicated that different neurodynamics were required for solving different types of geometric problems.

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

  • Kim, Joong Il;Park, Bumhee;Youn, Tak;Park, Hae-Jeong
    • Sleep Medicine and Psychophysiology
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    • v.25 no.2
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    • pp.82-91
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    • 2018
  • Objectives: Synchronous electroencephalogram (EEG) and functional magnetic resonance imaging (fMRI) has been used to explore sleep stage dependent functional brain networks. Despite a growing number of sleep studies using EEG-fMRI, few studies have conducted network analysis on whole night sleep due to difficulty in data acquisition, artifacts, and sleep management within the MRI scanner. Methods: In order to perform network analysis for whole night sleep, we proposed experimental procedures and data processing techniques for EEG-fMRI. We acquired 6-7 hours of EEG-fMRI data per participant and conducted signal processing to reduce artifacts in both EEG and fMRI. We then generated a functional brain atlas with 68 brain regions using independent component analysis of sleep fMRI data. Using this functional atlas, we constructed sleep level dependent functional brain networks. Results: When we evaluated functional connectivity distribution, sleep showed significantly reduced functional connectivity for the whole brain compared to that during wakefulness. REM sleep showed statistically different connectivity patterns compared to non-REM sleep in sleep-related subcortical brain circuits. Conclusion: This study suggests the feasibility of exploring functional brain networks using sleep EEG-fMRI for whole night sleep via appropriate experimental procedures and signal processing techniques for fMRI and EEG.

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 (일화기억을 구성하는 맥락 요소에 대한 탐구: 시공간적 맥락과 구분되는 사회적, 행동적, 의도적 맥락의 내측두엽-대뇌피질 네트워크 특징을 중심으로)

  • Park, Jonghyun;Nah, Yoonjin;Yu, Sumin;Lee, Seung-Koo;Han, Sanghoon
    • Korean Journal of Cognitive Science
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    • v.33 no.2
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    • pp.109-133
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    • 2022
  • Episodic memory consists of a core event and the associated contexts. Although the role of the hippocampus and its neighboring regions in contextual representations during encoding has become increasingly evident, it remains unclear how these regions handle various context-specific information other than spatio-temporal contexts. Using high-resolution functional MRI, we explored the patterns of the medial temporal lobe (MTL) and cortical regions' involvement during the encoding of various types of contextual information (i.e., journalism principle 5W1H): "Who did it?," "Why did it happen?," "What happened?," "When did it happen?," "Where did it happen?," and "How did it happen?" Participants answered six different contextual questions while looking at simple experimental events consisting of two faces with one object on the screen. The MTL was divided to sub-regions by hierarchical clustering from resting-state data. General linear model analyses revealed a stronger activation of MTL sub-regions, the prefrontal lobe (PFC), and the inferior parietal lobule (IPL) during social (Who), behavioral (How), and intentional (Why) contextual processing when compared with spatio-temporal (Where/When) contextual processing. To further investigate the functional networks involved in contextual encoding dissociation, a multivariate pattern analysis was conducted with features selected as the task-based connectivity links between the hippocampal subfields and PFC/IPL. Each social, behavioral, and intentional contextual processing was individually and successfully classified from spatio-temporal contextual processing, respectively. Thus, specific contexts in episodic memory, namely social, behavior, and intention, involve distinct functional connectivity patterns that are distinct from those for spatio-temporal contextual memory.

신호중계교환기 SMX-1에서 신호연결 제어부의 설계 및 구현

  • Yang, Sun-Seong;Lee, Yeong-Hui
    • ETRI Journal
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    • v.14 no.3
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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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Comparison of Brain Connectivity in Mental Practice and Physical Performance of Bilateral Upper Extremity Function in a Healthy Adult: A Case Study (건강한 성인의 양측상지기능의 상상훈련과 신체적 수행의 대뇌 연결성 비교: 사례 연구)

  • Jeong, Eun-Hwa;Kim, Hee
    • Therapeutic Science for Rehabilitation
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    • v.8 no.1
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    • pp.41-50
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    • 2019
  • Objective: The purpose of this study was to investigate whether there is a difference in the brain connectivity in mental practice and physical performance of training bilateral upper extremity function. Method: The subject performed activities involving mental tasks and physical exercise for bilateral upper extremity functioning during each phase of EEG measurements. The subject performed a symmetrical task(lifting a box and placing it back) that involved moving both arms at the same time and an asymmetrical task(opening and closing a bottle cap) in order to perform functional tasks. EEG electrodes were attached to Fp1, Fp2, F3, F4, T3, T4, P3, and P4. Data analysis was performed using Cross-Line Mapping for correlational analyses between EEG electrode pairs. Conclusion: This study found that the brain connectivity patterns of symmetrical and asymmetric upper extremity tasks have similar patterns for the motor and sensory area, and that the correlation of the physical practice is generally higher than that of the mental practice.