• 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.

• 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.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.695-701
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• 2008

이 연구의 목적은 BCI(Brain-Computer Interface)을 이용하여 바둑 전문인의 뇌 기능 특성을 분석하는 데 있다. 바둑 전문인의 뇌 기능 특성을 알아보기 위하여 연구생(초등학생) 15명, 한국기원 원생 16명, 프로기사 26명의 뇌파를 측정하여 표준화된 일반인 695명(초등학생 423, 중고등학생 161, 성인 111명) 과 비교한 결과 자기조절 지수 p=.002, 주의 지수(좌) p=.002, 정서 지수 p=.027, 항스트레스지수(좌) p=.002, 브레인 지수 p=.006 에서 바둑 전문인 집단이 일반인 집단보다 뇌 기능의 평균이 높게 유의미한 차이를 나타냈다. 이 결과는 두뇌를 많이 사용하는 바둑인 집단의 뇌 기능이 일반인 집단의 뇌 기능 과 적지 않은 차이가 있을 보여주고 있다. 바둑 전문인 집단간의 뇌 기능 차이를 비교하여 직업적인 특성이 뇌 기능에 미치는 영향의 차이점도 분석해 보았다. 분석의 결과 활성 지수에서만 유의미하였으며 집단간에는 차이가 없는 것으로 본다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2004년도 춘계학술발표대회
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• pp.1645-1648
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• 2004

해마를 비롯하여, 뇌 기능과 밀접한 관련을 가지는 뇌 하위조직의 분석에 대한 최근 연구로 MR 영상 등의 해부학적 영상으로부터의 볼륨 추출, 형상 복원, 대칭성 비교 등을 들 수 있다. 이러한 연구들은 뇌의 해부학적 정보에만 의존함으로써 관심영역에 대한 신진대사 등의 분석에 한계를 가진다. 본 논문에서는 뇌 해마영역에 대하여 해부학적, 기능적 특성의 동시 분석이 가능한 프로시저를 제안한다. 먼저 해부학적 영상과 기능적 영상의 다중모달리티 영상정합을 수행하고 이를 기반으로 해마 SPECT 볼륨이 추출되며, 나아가 체적 측정 및 강도 분포 등의 정량분석을 수행함으로써 해부학적 영역의 기능정보에 대한 직관적이며 객관적인 분석이 가능하도록 하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (B)
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• pp.459-465
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• 2000

최근 들어 인공지능과 뇌과학 분야의 연구성과를 힘입어 뇌의 기본기능을 이해하고 재구축하고자 하는 시도가 활발히 전개되고 있다. 뇌의 정보처리 기능을 실험관찰 방법으로 밝히고자 하는 신경과학, 마음의 정보 처리 기능을 역시 실험관찰 방법으로 이해하고자 하는 심리학, 그리고 정보처리모형의 구성법을 제시하는 컴퓨터과학을 통합함으로써 뇌와 마음의 작동을 정보과학의 입장에서 해명하고자 하는 접근방식이 현재 가장 가능성이 있다고 생각된다. 본 논문에서는 그와 같은 맥락에서 인공적으로 뇌를 구현하기 위하여 제안된 CAM-Brain을 소개하고, 로봇을 제어하는 문제에 적용한 예를 통하여 그 가능성을 보이고자 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (2)
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• pp.730-732
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• 2003

의료영상정합을 통해서 이상징후 발현시점과 소멸시점의 기능영상을 비교함으로써 기능이상부위를 판별하는 것은 질환의 진단에 매우 유용하다. 본 논문에서는 기존 변화시점간 기능영상 감영법이 정확한 소멸시점에서의 영상 취득이 어려움으로 인해 정확도가 떨어질 우려가 있는 점을 개선하고자 뇌 혈류이상을 나타내는 뇌기능영상인 SPECT의 변화시점 기능이상부위 추출을 위하여 정상인집단 영상의 비선형 영상정합기법과 영상평균화를 통해 뇌기능영상 템플릿을 구축하였다. 또한 이를 기반으로 영상감영을 수행함으로써 간질환자의 발작중(ictal) SPECT 뿐만 아니라 발작간(interictal) SPECT에서도 뇌혈류의 이상을 정확히 분석할 수 있는 3차원 추출가시화 방법을 제시하였다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1994년도 춘계학술대회 and 제3회 신약개발 연구발표회
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• pp.283-283
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• 1994

뇌기능개선 약물들(nootropic drugs)은 항치매약물로 기대되나 현재까지 약리학적으로 공통점이 보고되어 있지는 않다. 최근 수종의 뇌기능 개선약물의 작용이 중추도파민신경 활성을 매개로 함이 보고된바 있다. 따라서 apomorphine 투여에 의해 유발되는 상동행동을 지표로 하여 현재 사용중인 뇌기능개선약물과 국내 자원생약 성분의 작용을 비교 검토하였다. 1. apomorphine 투여에 의하여 유발된 상동행동에 대하여 centrophenoxine 과 N-methyl -D-glucamine은 현저한 상승효과를 나타내었으나 Piracetam은 영향을 미치지 않았다. 2. 인삼사포닌 성분 중 panaxatriol 및 Rgl 성분은 현저한 상승효과를 나타내었으나 total saponine, panaxadiol 및 Rbl 성분은 거의 영향을 미치지 않았다.

• 월간 닭고기
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• 제15권1호
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• pp.92-93
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• 2009

성인의 하루 섭취 열량은 대략 2,000㎉ 로, 이중 약 20%는 뇌에서 소비한다. 뇌에는 1,000억 개가 넘는 신경세포가 있는데, 이 세포들이 제대로 기능하기 위 해서는 생각보다 많은 에너지가 필요하다. 이와 관련해 현대인들의 우울증의 원인을 식습관에서 찾는 견해도 있다. 균형이 맞지 않는 식습관 때문에 뇌가 활력을 잃어 멍하고 무기력한 상태가 되는 경우를 우울증으로 판단하는 경우가 적지 않기 때문이다. 그렇다면 식습관만 제대로 바꿔도 가벼운 우울증은 금방 나을 수 있게 될 것이다. 일본의 대중지'주간 겐다이'는 최근호에서 약학 전문가 이쿠타 사토시 박사의 의견을 빌어 뇌에 활력을 주는 식품을 소개했다.

• 감성과학
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• 제8권4호
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• pp.365-374
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• 2005

통증은 다른 일반 감각과는 달리 감각적인 면과 정서적인 면이 있어, 인격, 기대, 암시, 과거 통증경험과 같은 개인의 심리적 특성이나 사회문화적 환경 등 여러 요인에 의해 크게 영향을 받는다. 이러한 환자의 주관적인 통증의 호소를 객관화하려는 노력은 여러 통증 치료 의사들한테 많이 시도되어 왔으나 아직도 정확한 객관적인 진단방법이 나타나고 있지 않다. 최근에 PET이나 fMRI의 등장은 이러한 면에서 통증에 관한 연구를 하는 학자들에게 커다란 도움을 주고 있고 현재에도 이러한 뇌 기능적 자기공명영상을 이용한 많은 연구결과들이 보고되고 있다. 뇌는 어떠한 기능을 수행하기 위하여 특정부위의 뇌 신경활동이 항진되면 이와 함께 그 부위의 국소적 뇌 혈류 및 대사가 증가하는 것으로 알려져 있다. 이러한 생리적 변화를 이용하여 뇌에 국소적 신경활성화가 생기는 위치를 mapping 할 수 있다. mapping 대상 뇌 기능은 지각, 운동, 기억, 언어 등의 기능에서 출발하여 최근 감정, 정서, 사회적 인식, 도덕적 판단, 의식, 마음까지 조사대상이 넓어지고 있다. 본 발표에서는 이러한 뇌 기능 영상기법에 대한 내용과 뇌 기능 영상 기법을 이용하여 통증의 평가를 어떻게 할 수 있는지를 알아보고자 한다.