• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권1호
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• pp.25-31
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• 2023

뇌-기계 인터페이스는 차세대 인터페이스로서 기기 이용자가 명령을 생각할 때 발생하는 신경세포의 전기적 신호인 뇌파를 해석하여 기기를 조종하는 인터페이스다. 뇌-기계 인터페이스는 다양한 스마트기기 등에 응용될 수 있지만 뇌파 신호를 해석하는 데는 상당량의 계산 프로세스가 필요하다. 따라서 에지(Edge) 형태로 구현된 임베디드 시스템에서는 뇌-기계 인터페이스를 구현하기가 어렵다. 본 연구에서는 사물인터넷 기술을 이용하여 에지에서는 뇌파 측정만을 진행하고 뇌파 데이터의 저장 및 분석은 클라우드 컴퓨팅에서 수행하는 새로운 형태의 뇌-기계 인터페이스 시스템을 제안하였다. 본 시스템은 뇌-기계 인터페이스를 위한 정량 뇌파 분석을 성공적으로 수행하였으며 데이터 송수신 시간 또한 실시간 처리가 가능한 수준을 보였다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권36호
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• pp.237-257
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• 2014

본 연구는 다분야간의 학제적 융합연구를 진행하는 과정으로 뇌기반 학습 원리와 이미지 창작의 뇌과학적 기제를 고려한 예술교육의 선행 연구현황을 알아보는 과정이다. 최근에 이르러 각 분야의 교육방법을 타 분야와의 웅합적 연구 활동으로 생산해 내는 것이 트렌드로 부상하고 있고, 이에 힘입어 뇌기반 교육 융합연구의 결과들이 각 분야마다 발표되고 있다. 음악, 미술, 무용과 같은 예술 분야 또한 해당된다. 즉, 창작과 학습이 이루어지는 동안 뇌의 작동원리를 이해하고 해당 기능을 발달시킬 수 있는 여러 원리를 교수법으로 적용하면 예술적 수행 능력과 창의성이 효율적으로 신장된다는 관점이다. 애니메이션 드로잉은 단순히 사물을 똑같이 그리는 소묘적 관점에서 벗어나 움직임의 요소를 직감적으로 인식하고 대상과의 소통을 통해 연출할 수 있어야 하기에 형태구현의 인지적 관점 뿐만 아니라 고차원적 인지감각의 요소, 소통의 방법까지를 포함한 체계적인 교육방법을 개발할 필요성이 요구된다. 이에 본 연구는 애니메이션 드로잉의 전문적인 특성을 고려한 교육모형을 설계하기 위해 뇌기반 원리를 적용한 예술교육에 대한 문헌 연구결과를 제시한다. 이에 뇌기반 예술교육의 적용사례를 해외의 흐름과 국내의 흐름을 추출 분석하였다. 또한 뇌기반 원리를 적용한 미술교육연구의 사례와 드로잉관련 교육의 사례의 연구결과를 분석하였다. 분석된 결과에 따르면 드로잉관련 뇌기반 학습은 우뇌 트레이닝을 통한 관찰력과 집중력, 이미지표현과 관계된 창의력, 긍정정서의 변화에 증진 효과를 공통적으로 드러났다. 그 외에도 뇌파훈련을 통한 해외의 학습적용 사례가 있었는데 타이밍능력과 예술표현력은 HRV 훈련과 SMR, 베타1, 알파/세타파를 강화하는 뉴로피드백 훈련으로 증진 효과를 보았으며, 느린 뇌파 뉴로피드백 훈련이 스트레스를 극복하고 창의적 미술 수행능력을 향상시키는데 큰 기여를 하고 있음을 제시하고 있다. 이 연구결과가 의미하는 것은 뉴로피드백 훈련이 실험실 범위를 벗어난 예술적 실교육의 환경에서도 성공적으로 적용될 수 있다는 것을 보여준 사례라는 점에서 의미가 크지만 기계를 사용해야하는 것은 교수법으로 적용하기엔 한계가 있음이 드러남으로 인해 추후 애니메이션 드로잉 교육법에 뇌기반 학습원리를 적용, 설계하기위한 분석적 토대를 마련하기에 의의가 있다 하겠다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2008년도 추계학술대회
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• pp.45-49
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• 2008

본 연구는 TV광고음향의 사운드디자인에 대한 수용자 감성반응에 관한 연구이다. 연구방법으로 영상구조에서 음향이 없는 상태와, 음악설계사운드디자인을 제시 하였을 때 수용자가 받아들이는 음향감성반응을 뇌파측정을 통한 뇌 지수(BQT) 비교 방법으로 분석하였다. 본 연구를 통하여 영상에 있어 사운드의 시청각적 감성효과가 사운드디자인설계에 의하여 달라질 수 있음을 정량적 방법으로 확인할 수 있었다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권5호
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• pp.77-84
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• 2016

본 연구는 뇌교육명상프로그램이 초등학생의 자기조절학습능력과 학업적 자기효능감에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 전라남도 K시 초등학교 6학년 학생 100명을 50명씩 각 실험집단, 통제집단으로 선정하였다. 연구문제는 첫째, 뇌교육명상프로그램이 초등학생의 자기조절학습능력 향상에 어떠한 영향을 미치는가? 둘째, 뇌교육명상프로그램이 초등학생의 학업적 자기효능감 향상에 어떠한 영향을 미치는가? 셋째, 초등학생의 자기조절학습능력과 학업적 자기효능감 간에 정적상관 관계가 있는가? 로 설정하였다. 연구결과 첫째, 뇌교육명상프로그램에 참여한 초등학생 실험집단이 통제집단보다 자기조절학습능력이 더 유의하게 높아졌다. 둘째, 뇌교육명상프로그램에 참여한 초등학생의 학업적 자기효능감이 유의하게 높아졌다. 셋째, 자기조절학습능력과 학업적 자기효능감 사이에는 정적상관 관계에 있었다. 이 프로그램을 통해 인지조절이나 자기조절능력을 발달시킬 수 있다는 점을 입증하였고, 초등학생의 자기효능감 하위요인인 과제난이도 선호, 자신감, 자기조절효능감이 향상되는 긍정적인 효과가 있다는 것을 시사한다. 또한 학업적 자기효능감이 높은 학생이 자기조절학습능력을 빈번하게 사용하며 이로 인한 학업성취도는 다시 학업적 자기효능감을 높여주는 것으로 나타났다.

• 대한지역사회작업치료학회지
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• 제6권1호
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• pp.41-48
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• 2016

목적 : 본 연구의 목적은 허혈성 뇌손상시 회복의 지연을 초래하는 당뇨에 복합운동프로그램을 적용하였을 때, 신경학적 효과와 당뇨의 개선효과를 확인하고자 하였다. 연구방법 : 본 연구는 경상북도 소재의 동물실험 연구실에서 실시하였고 허혈성 뇌손상 모델의 흰쥐에게 STZ(streptozotocin)를 투여하고 당뇨를 유발한 흰쥐 10마리를 사용하였다. 흰쥐에게는 4주간 복합운동프로그램을 실시하여 뇌기능회복을 확인하기 위해 미로검사(maze test)를 실시하였고, 당뇨의 개선효과를 보기위해서 혈당을 확인하였다. 결과 : 허혈성 뇌손상 모델 당뇨쥐에게 복합운동프로그램을 적용한 결과, 뇌기능회복을 확인하기 위한 미로검사에서는 실패횟수(error)가 3주 후부터 유의하게 감소하였고(p<.05) 탈출시간은 1주 후부터 유의하게 감소하였다(p<.05). 그리고 당뇨의 개선효과를 확인하기 위한 혈당 검사에서는 대조군에서는 유의한 변화가 없었고 복합운동프로그램을 적용한 실험군에서는 4주 후부터 유의한 효과가 있음을 알 수 있었다(p<.05). 결론 : 뇌졸중, 당뇨 등의 성인, 노인성 질환이 증가되고 있는 현 시점에서 환자들에게 재활은 여명수명동안 삶의 질 개선에 매우 중요하다. 본 연구는 허혈성 뇌졸중과 당뇨를 모두 가지고 있는 동물모델에게 치료사가 쉽게 시행할 수 있는 복합운동프로그램 적용을 통하여 뇌기능회복과 당뇨 개선효과를 확인할 수 있었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.715-719
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• 1998

한국정상인에서 휴식기의 뇌철류분포는 연령별, 성별에 따라 의의있는 차이는 없었으며, 뇌혈류예비능은 여자에서 남자보다 더 높았고, 연령에 따라 차츰 감소하는 양상을 보였다.

• 대한핵의학회:학술대회논문집
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• 대한핵의학회 1988년도 제27차 춘계학술대회
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• pp.141.2-141.2
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• 1988

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2017년도 임시총회 및 하계학술연구발표회
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• pp.200-200
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• 2017

• 한국식품과학회지
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• 제51권2호
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• pp.160-168
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• 2019

AD는 뇌의 신경세포 사멸뿐만 아니라 학습 및 기억능 소실을 초래하는 퇴행성 뇌 질환이며, 기억과 관련된 주요 뇌 구역인 해마(hippocampus)는 콜린성 조절(cholinergic modulation)에 의해 영향을 받는다(Konishi 등, 2015). AD 병인에 대한 다양한 해석과 설명이 있으나 크게는 amyloid cascade hypothesis과 함께 cholinergic hypothesis가 주류를 이루고 있다. 몇몇의 연구에서 ChAT 합성, ACh 분비, nicotin 및 muscarinic 수용체 감소가 AD 뇌의 대뇌피질과 해마에서 관찰되어(Tata 등, 2014) 퇴행성 뇌질환에서의 중요성이 제시되었고, 이를 배경으로 한 acetylcholinesterase inhibitors (AChEI)가 AD 증상 완화의 목적으로 미국 FDA로부터 승인되어 시판되고 있다. 본 연구에서는 인삼의 활성 성분인 진세노사이드가 다량 함유된 PGBC가 $A{\beta}42$로 유도된 치매 모델에서 뇌세포 보호, ACh 분비 증가, 학습력/기억력 증가, ChAT 발현 증가를 확인하여 인삼열매 추출물의 치매 적용 여부를 확인하고자 하였다. 결과에서 언급한 바와 같이 PGBC는 익기 직전의 4년근 인삼 열매에 추출 및 발효 단계를 추가하여 확보된 물질로서, $A{\beta}42$ 섭취, 제거 및 ACh 분비 촉진 활성이 있는 Re, Rd, Rg3 함량이 증가되어(Kim 등, 2014; Jang 등, 2015), PGBC 자체로서 치매 인자에 대한 조절 효능이 예측되었다. 특히, 7증 7포 및 발효과정을 거친 이중가공 인삼 열매 추출물이 비 발효 증포 추출물에 비해 Rg3가 현저히 증가하는 사전 연구결과와 Rg3가 $A{\beta}42$ 제거 활성을 가지는 것으로 확인된 결과를 종합할 때 PGBC 투여가 AD 증상 완화의 조절자 역할을 할 것으로 생각된다(Kim 등, 2013; Jang 등 2015). 본 연구에 따르면, 마우스 치매 모델에 PGBC 처리 시 PAT 및 Morris water-maze test를 통해 대조군 대비 유의한 수준의 인지능력 개선, ACh 합성을 유도하는 ChAT 유전자 발현 증가, ACh 분비량 증가 등이 확인되어 전체적인 인지능 개선에 극적인 영향을 준 것으로 판단된다. 특히 $A{\beta}42$를 뇌 실로 주입(intracranial injection) 하여 나타나는 뇌세포 손상이 PGBC 투여를 통해 보호된 것으로 사료되었으며, 이는 주요 뇌세포 중 하나인 성상세포에서 관찰되는 GFAP 분석을 통해 확인되었다. 뇌 균질액을 이용한 AChE 활성 연구에서도 PGBC가 AChE를 현저하게 저해하는 것으로 확인되어, AD 환자에게 처방이 가능한 2대 의약품 군중 하나인 시냅스 내 신경전달물질 ACh bioavailability 증가 목적의 처방 보조요법 적용이 기대된다(${\check{C}}olovi{\acute{c}}$ 등, 2013). 결론적으로, 본 연구에 사용된 PGBC는 학습 및 기억력을 개선하는 활성물질을 포함하고 있어 1차적인 퇴행성 뇌질환 보조재로서 직간접적인 대증요법 역할과 2차적으로는 뇌 세포 보호를 통한 질병 악화 지연 소재로 개발이 기대되며, 보다 심도 있는 기전연구를 통해 천연물 신소재 개발도 가능할 것으로 사료된다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제16권2호
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• pp.237-243
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• 1999

연구목적: 연구목적: $^{99m}Tc$ d,l-hexamethylpropyleneamine oxime(HMPAO)와 $^{99m}Tc$ ethyl cysteinate dimer(ECD)의 뇌세포에 의한 섭취는 뇌혈류량에 비례를 한다. 그러나 뇌혈류량이 아주 높은 경우에는 뇌세포에 의한 섭취가 그 만큼 증가를 하지 않기 때문에 뇌혈류량이 과소평가 될 수 있다. 이를 보안하기 위하여 Lassen이 linearization algorithm을 만들었다. 그러나 이 방정식은 뇌의 상태에 따라 사용되는 알파값으로 표현되는 변수가 변할 수 있다. 저자들은 뇌경색이 있는 10명의 환자를 대상으로 가장 적절한 ${\alpha}$값을 구하고자 하였다. 재료 및 방법: 10명의 환자들은 모두 0.1에서 10까지의 알파값을 이용하여 교정한 $^{99m}Tc$-HMPAO와 $^{99m}Tc$-ECD 뇌관류 단일광자방출 단층촬영(single photon emission computed tomography: SPECT) 영상을 구하고, 양전자방출단층촬영술로 뇌혈류영상을 구하였다. 그리고 상호정보의 최대화에 의한 multi-modal volume registration을 이용하는 컴퓨터프로그램으로 양전자방출단층촬영술로 구한 뇌혈류와 SPECT 영상에서 다양한 알파값을 대입하여 Lassen의 linearization algorithm으로 구한 뇌혈류값을 픽셀단위로 서로 비교하였다. 결과: Lassen의 linearization algorithm을 이용하여 구한 $^{99m}Tc$-HMPAO와 $^{99m}Tc$-ECD 뇌관류 SPECT의 국소 뇌혈류량은 알파값이 각각 1.4와 2.1일때 양전자방출전산화단층촬영술로 구한 뇌혈류량과의 상관관계가 가장 높았다. 결론: Lassen의 linearization algorithm을 이용하여 뇌혈류량을 정량화하는 경우에는 $^{99m}Tc$-HMPAO의 경우는 1.4, $^{99m}Tc$-ECD의 경우는 2.1을 사용할 때 뇌혈류량을 가장 잘 반영할 것으로 생각된다.