본 연구에서는 뇌자도 신호의 전체 평균을 구하고 표준뇌를 이용하여 전류원의 해부학적 위치를 대략적으로 추정하는 방법을 제시하였다. Minimum norm estimation 알고리듬과 truncated singular value decomposition을 이용하여 측정된 신호를 재현할 수 있는 전류원 분포를 구하고, 이 전류원에 의해 표준 센서면에서 측정될 것으로 예상되는 신호로 변환한 다음 모든 피실험자에 대한 전체 평균을 구하였다. 모의 실험에서는 서로 다른 위치에서 측정된 피실험자의 뇌자도 신호의 전체 평균에서 얻은 전류원이 각 피실험자의 뇌자도 신호에서 얻은 전류원의 평균값과 수 mm 이내에서 일치하였다. 이는 신호가 미약하더라도 활동 부위의 평균적인 위치를 전체 평균에서 알 수 있음을 보여주며 청각 자극에 대한 N100m 신호의 전류원을 구하여 실험적으로 확인하였다. 또한 이 결과는 전체 평균에서 구한 활동부위의 전류원 정보를 N100m의 전류원을 기준점으로 표준뇌에 대략적으로 표시할 수 있음을 보여준다.
뇌파 연구의 증진과 인터페이스 기술의 발전으로 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술 또한 발전을 거듭하고 있다. 본 논문에서는 뇌-컴퓨터 인터페이스를 교통수단에 접목하여 운전 습관을 관리하는 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 뇌파 자극을 측정하는 뇌파 측정부와 전달된 뇌파정보를 분석하는 뇌파 분석부, 교통수단의 속도를 제어하는 속도 제어부, 운전자의 상태정보를 저장하는 메모리부, 경고를 발생하는 경보부로 구성되어 있다. 제안된 시스템을 통해 졸음 운전 방지 및 사용자의 운전 습관을 개선하는데 도움을 주며, 교통사고 예방에 도움이 된다.
시각 및 손가락의 전기자극에 의해 머리표면에서 발생하는 유발전위를 검출하여 Source Tracing Method를 이용하여 뇌의 시각인지영역 및 손가락 감각인지영역을 추정하였다. 본 과정에서 유발전위 검출방식은 average method를 이용하였고, 흥분뉴런군에 대한 물리적 모델로 Single Current Dipole Model을 이용하고, 머리기하에 대한 3중구각모델을 이용하여 Forward Problem을 풀었다. Inverse Problem은 current dipole의 6개의 parameter에 대한 Least Square Error Method를 이용하여 신견흥분의 위치를 추정하였다. 이러한 결과와 생리학적으로 밝혀진 시각 및 체성감각 신경로와의 비교결과 유사성이 확인되었다.
To evaluation of clinical usefulness for B1+RMS limits, we compared image quality of Routine, Specific absorption rate (SAR) and Root mean square (RMS) protocol. 5 volunteers underwent Magnetic Resonance Imaging (MRI) scan of the brain using three different protocols. We draw Region of interest ROI in cortex, white matter, gray matter, putamen and thalamus of axial plan. Signal to noise ratio (SNR) were evaluated in each area and Contrast to noise ration (CNR) were evaluated between white matter and gray matter. Qualitative evaluation was used to score each ROI. B1+RMS is confirmed its usefulness compared to conventional SAR standard on the aspect of improvement of image quality, reduction of scan time and easy adjusting parameter.
목적: 기능적 자기공명영상을 이용하여 읽기 과제에서 활성화되는 뇌영역을 알아보고, 읽기 과제의 종류에 따른 활성화 영여의 차이를 규명하고자 하였다. 대상 및 방법: 오른손잡이 자원자 9명(남자 7명, 여자 2명)을 대상으로 한글의 자음, 가짜단어, 단어를 속으로 읽도록 하면서 기능적 영상을 얻었다. 1.5T 초전도 자기공명여앙장치에서 EPI의 BOLD 기법을 이용하여 20 절편의 활성화 영상을 얻었고(gradient echo single shot EI, TR/TE 3000/60, flip angle $90^{\circ}$, matrix $64{\times}64$, 5mm thickness, no slice gap), 영상후처리는 SPM 분석 프로그램을 이용하였다. 2번가의 활성기와 3번의 휴식기를 번갈아 시행하였고 스캔 시간은 각각30초였다. 유의수준 p<0.01을 기준으로 자극 과제에 따라 활성화된 뇌지도를 얻어 활성화 영역을 육안으로 비교 분석하여다. 결과: 9명 모두에서 성공적으로 활성화 영상을 얻었고, 활성화 신호는 모든 자극과제에서 후두엽의 화성화를 제외하고 좌측으로 편재되는 경향을 보였으며, 전두엽, 측두엽, 두정엽, 후두엽의 여러 부위에서 활성화 신호가 나타났다. 가짜단어와 자음을 읽은 경우가 단어를 읽은 경우에 비하여 언어영역의 활성화가 많았다. 가짜단어를 읽은 경우가 자으을 읽은 경우에 비해 활성화 신호가 좌측으로 편재화 되는 경향을 나타냈다. 결론: 자음이나 단어형태를 읽는 것 만으로도 언어와 관련된 여러 뇌영역에 활성화가 유도됨을 확인하였으며, 자음이나 가짜단어를 읽는 것이 익숙한 단어를 읽는 것에 비해 활성화 신호가 많았다.
국제통증연구학회(IASP)에 따르면, 신경병증성 통증은 정상 조건에서 중추신경계에 유해한 정보를 전달하는 신경계 기능 장애로 특징 지워진다. 이런 통증은 말초 혹은 중추 신경계에 확인 가능한 병변이 있는 질환과 어떠한 신경에도 병변이 없는 상태에서 발생하는 상황으로 나누어 볼 수 있다. 두 가지 상황 모두 장기적이고 만성적인 변화과정을 겪게 되며, 결과적으로 신경계가 부적절하게 적응하여 치유되기 어려운 만성통증 증후군으로 발전할 수 있다. 그러나 이러한 통증 치료는 진단에서부터 치료까지의 과정이 어려운 탓에 현재까지도 특별한 해결방안이 부족한 실정이다. 최근 자기공명영상(fMRI), 양전자방출단층촬영법(PET), 광영상(optical imaging) 등 영상분석기술이 발달함에 따라 통증을 유발할 수 있는 유해 자극에 대한 중추신경계의 반응을 영상화하는 연구가 증가하고 있다. 이러한 영상 기법들을 통해 통증을 해석하고 처리하는 뇌 영역에서 시냅스 간 가소성 변화가 일어나고 있음을 확인하였으며, 신경병증성 통증을 비롯한 만성통증과 학습과의 상호 작용을 이해하는 데 많은 도움을 주고 있다. 본 연구는 병리적 통증의 기전과 통증 자극에 따른 뇌의 구조적, 기능적 변화에 대해 최근까지 밝혀진 연구들을 소개하고자 한다. 만성적 통증의 정의와 발생기전을 되짚고 새로운 연구 동향을 살펴보는 것은 통증을 완화할 수 있는 방안을 강구하는 데 도움이 될 것으로 사료된다.
뇌의 시세포를 전기적으로 자극할때 작고 환한 섬광을 보게된다. 이 원리를 이용하여 전기 핀 배열판으로 축구 경기장의 전광판 같은 이미지를 만들어 맹인을 위한 기능적 시각, 걷기 혹은 글 읽기를 가능케 할 수 있다. 유타대학 생체공학과는 인공시각 연구에서 최고의 역사를 가지고 있다. 최근에 개발된 실리콘 전극 배열판은 가까운 장래의 인체 실험을 남겨놓고 있다.
어류의 번식활동은 뇌-뇌하수체-생식소로 이어지는 내분비기관이 주로 담당하고 있으며, 그 중에서 뇌하수체에서 만들어지는 생식선자극호르몬 (GTH)은 생식소 발달에 매우 중요한 역할을 한다. 한편, GTH는 생식소에서 생성되는 스테로이드호르몬에 의해 유전자의 발현이 조절된다. 본 연구에서는 산천어 (Oncorhynchus masou)의 GTH 유전자발현에 미치는 estradiol-17$\beta$ (E2)의 영향을 생체내에서 먼저 조사하고, 유전자발현조절의 메카니즘을 구명하기 위하여 에스트로젠 수용체 (ER)의 cDNA를 cloning하였다. 또한 내분비교란물질로 알려져 있으며 에스트로젠 수용체와의 유사결합작용이 알려진 노닐페놀 (NP)의 영향도 아울러 조사하였다. 미성숙 산천어를 E2 및 NP (각각 5 mg/kg 및 10 mg/kg 체중)로 처리하면 72 시간째에 뇌하수체내의 $\beta$-actin mRNA에 비해 GTH (FSH$\beta$, LH$\beta$) mRNA가 상대적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 뇌하수체에서 분리한 ER의 기본적인 구조는 DNA결합도메인 (Zf-C4), 호르몬결합도메인 (hormone_rec), 기타 전사활성화도메인으로 구성되어 있었으며 (그림 1), 기존에 보고된 에스트로젠 수용체중에서 무지개송어 및 대서양연어의 ER과 각각 98%, 96%의 높은 상동성이 관찰되었다. 향후, 준비된 ER을 재료로 하여 GTH 유전자발현의 호르몬의존성을 조사할 예정이다.
This study was to examine the rate of recovery from the consciousness impairment from two sessions of comprehensive consciousness stimulation program. Which was developed for this study, was higher than the one which was obtained naturally with only conventional care. Method: The subjects were selected among the patients who were admitted in the Intensive Care Unit or in the Sub-Intensive Care Unit in one of the university hospital, located in Inchon. For the treatment of the deterioration of his/her consciousness level resulting from neurological causes. Results: The effect of the first intervention on consciousness state began to appear two weeks the intervention initiation and to disappear two weeks after the end of the intervention. The significant effect of the second session of the consciousness stimulation program also began to appear two weeks the second intervention initiation and persisted until 4 months after intervention was terminated. Conclusion: It appeared that the first intervention effect had gradual onset and gradual decay, while the second intervention effect had gradual onset and permanent duration.
기능적 자기공명영상을 이용하여 진동자의 자극에 따른 감각 피질의 반응에 대하여 연구하였다 주로 40 Hz 이하의 주파수에 반응하는 촉각소체의 혈류반응을 조사하기 위하여 8, 15, 그리고 25 Hz의 주파수를 사용하였다. 사용되고 있는 진동자의 한계를 극복한 공기의 압력을 이용하여 진동할 수 있는 진동자를 특수 제작하였다. 예측한 바와 같이 감각 피질의 촉각소체 부위가 주파수에 따라 반응하는 모습을 볼 수 있었다. 주파수 대 반응 면적을 각 pixel의 개수와 signal percent change로 분석하여 주파수가 증가할수록 signal percent change의 분포는 넓어지고 더 많은 pixel들이 반응한다는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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