• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.413-418
• /
• 2019

뇌와 관련된 질병(치매, 조현병, 우울증, 파킨슨병 등)을 가진 환자의 치료 및 재활 정도의 진행을 확인하고자 하는 연구가 현재 활발히 진행되고 있는 추세이다. 그 중에서 경두개 자기 자극법(Transcranial magnetic stimulation, TMS)은 뇌 질환이 있는 환자에게 비 침습적으로 뇌 신경 조절에 사용되는 기법이기 때문에 치료에 많이 사용되고 있다. 경두개 자기 자극 시 정상인의 근피로도는 증가하는 경향을 확인할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 경두개 자기 자극 시에 운동 신경 유발 응답 측정을 위한 근전도 측정 시스템을 구축하여 피실험자의 Raw Data를 RMS 기법으로 분석하고, RMS 그래프의 경향을 통해 운동 신경 유발 응답 측정 시스템을 확인하고자 하는 것이 목표이다. 실험 방법으로는 피실험자의 위팔두갈래근의 수축과 이완 운동을 통해 피로한 상황까지 도달하게 한 후, 표면 근전도 기기를 통해 받아들인 원신호를 RMS 기법으로 분석한다. 실험 결과, RMS 그래프가 상승하는 경향을 확인 하였고, 이를 통해 구축된 근전도 측정 시스템으로 운동 신경 유발 응답을 측정한 데이터를 고려하여 개개인에 맞는 자기자극 강도 결정에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.89-94
• /
• 2021

본 논문에서는 학습 과제 수행 시 청각 자극이 뇌에 미치는 영향을 확인하기 위하여 뇌파 계측 실험을 통해 얻은 데이터로 분석한 결과를 제시하였다. 피험자가 수학적 과제를 해결하는 동안, 피험자의 선호도에 따라 구분한 선호 음악 및 비선호 음악을 청각 자극으로 제시하였으며, 수학적 과제는 암기형 및 절차형 과제로 구분하여 뇌파를 측정하였다. 이를 집중력과 관련된 뇌파의 주파수 대역인 세타파, SMR파 및 중간베타파로 나누어 상대 파워 스펙트럼 값을 비교하였다. 본 논문의 결과로는 무음악과 선호 음악 및 무음악과 비선호 음악을 비교한 경우에서 유의한 차이를 나타내는 채널을 관측할 수 있었으며, 공통적으로 전두엽 부위의 채널인 F3 및 F4에서 평균의 차이를 나타냈다. 유의미한 차이를 나타낸 채널들에서도 음악이 없는 경우보다 음악이 제시된 경우의 파워가 더 크게 나타났으며, 선호도에 따라서는 선호 음악이 비선호 음악의 경우보다 두뇌의 활성도가 크게 나타난다는 사실을 실험결과로부터 확인할 수 있었다.

• 생물정신의학
• /
• 제24권3호
• /
• pp.95-109
• /
• 2017

본 종설에서는 우울증에서의 rTMS 임상연구를 임상특성과 TMS 적용방법을 고려하여 체계적으로 고찰하였으며 새로운 TMS 치료기법에 대해 살펴보았다. rTMS는 항우울제에 반응이 적은 단극성 우울증 환자의 치료에 병용 혹은 단독요법으로 사용될 수 있는 안전하고 비침습적인 뇌조절술이다. rTMS는 고빈도 좌측 DLPFC, 저빈도 우측 DLPFC, 그리고 양측성 DLPFC 적용방법이 비슷한 수준으로 허위자극에 비해 유의하게 항우울효과를 가지고 있다. 그러나 치료저항성 단극성 우울증에 대한 항우울효과 크기는 작았다. 또한 정신병적 증상이 동반된 우울증의 치료와 양극성 장애의 우울삽화에 대해서는 치료효과가 불분명하다. 기존 rTMS의 항우울효과 크기는 작은 정도로 그 효과를 증진시키기 위해 고용량의 자극, 보다 깊이 자극할 수 있는 코일을 이용한 rTMS 치료, 표적영역에 보다 정확하게 코일을 위치시키는 신경항법 등을 이용한 TMS 적용 등의 새로운 시도들이 진행되고 있다. 또한 세타돌발자극과 자기경련치료와 같은 새로운 치료기법을 이용한 시도가 우울증 치료의 새로운 장을 열고 있다. 비록 현재까지 rTMS의 항우울효과가 만족할 만한 수준은 아니지만 임상양상을 세분화한 치료적용과 개선된 치료기법의 적용 등을 통해 더 많은 후속 연구가 이루어질 필요가 있다. 또한 여러 형태의 TMS 기법에 대해 잘 설계된 허위자극에 대한 통제연구뿐만 아니라 서로의 비교연구를 통해 우울증 치료에서의 근거수준을 높일 수 있을 것으로 기대한다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제3권1호
• /
• pp.41-46
• /
• 1999

목적 : 뇌기능 영상을 이용하여 자극에 따른 시각영역, 운동영역 및 소뇌에서의 총활성화의 차이를 연구하고자 하였다. 대상 및 방법 : 건강한 5명의 피실험자를 대상으로 EP 기법을 이용하여 시각자극과 운동자극에 의한 피질활성화 검사를 시행하였다. 시각피질 활성화를 위해서는 LED 자극과 Checker-Board 자극을 각각 행하였고, 운동피질과 소뇌의 활성화를 위해서는 엄지손가락 운동과 네 손가락을 엄지 손가락과 순서대로 마주치게 하는 운동을 시행하였다. 각각의 자극은 60초의 휴식기, 120초의 자극기 및 운동기, 다시 60초의 휴식기로서 시행하였다. 데이터 처리는 cros-correlation 방법으로 통게처리 하였고, 적절한 문턱 값 이상을 가지는 화소를 활성화 화소로 정의하였다. 이 활성화 화소의 수와 신호변화율의 곱으로서 총활성화의 시간축 데이타를 완성하였다. 결과 : 시각피질에서의 총활성화는 Checker-Board 자극에 비해 LED 자극을 가했을 때 100% 이상 증가하였다. 엄지 손가락 운동에 비해 손가락 마주치기 운동을 시행했을 때 총활서와는 운동피질에서 100% 이상 증가하였고, 소뇌에서는 150% 이상 증가하였다. 결론 : 시각 및 운동자극의 변화에 따라 시각영역, 운동영역 및 소뇌에서의 총활성화가 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.1497-1498
• /
• 2013

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.987-988
• /
• 2013

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.943-944
• /
• 2010

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제17권3호
• /
• pp.159-166
• /
• 2006

기능성 자기공명영상을 이용하여 진동자극에 대한 감각피질의 비선형성에 대하여 연구하였다. 진동자극은 25 Hz의 주파수로 5개의 각기 다른 진동 자극 기간, 2초, 4초, 8초, 12초 그리고 16초와 함께 20초의 무자극 주기와 pseudo-random순서로 구성되었다. 감각피질에 대한 자극 기간의 변화에 따른 선형성을 이해하기 위하여 두 다른 방법(시스템의 선형성 조사법과 gamma-variate 함수를 적용하여 impulse response함수를 구하는 방법)을 사용하여 혈류반응 함수를 분석하였는데, 그 결과는 거의 비슷하였다. 감각피질에서의 BOLD 반응은 8초보다 작은 자극 기간 동안에는 비선형이고 8초 이상일 때는 선형성을 보였다. 자극 기간의 함수로 Impulse response 함수의 진폭, 면적, 피크까지의 시간, FWHM을 계산하였고 진폭과 면적의 크기는 자극 기간이 증가할 때 감소함을 보여줌으로써 자극 기간 8초에서 BOLD 반응이 비선형성에서 선형성으로 변함을 뒷받침해 주었다.

• 의료법학
• /
• 제24권2호
• /
• pp.147-196
• /
• 2023

오늘날에는 기술의 발전으로 인간의 뇌에 직접 자극을 가하여 질병을 치료하거나 뇌파를 통해 직접 기계를 조정하는 것이 가능해졌다. 이러한 뇌신경과학기술은 비침습적으로 이루어질 수도 있으나 적어도 현재까지는 뇌에 직접 전극이나 마이크로칩을 이식하는 침습적 방법이 필요한 자극을 더 정확하게 가하거나 뇌파를 더 정밀하게 측정할 수 있다. 뇌심부자극술(DBS)의 경우 파킨슨병, 본태성진전증에 대해 안정적인 치료방법으로 인정받고 있으며, 그 외 알츠하이머나 우울증 등에도 활용할 수 있는지 연구가 진행중이다. 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)의 경우 임상단계이지만 신경이 손상되어 신체를 움직이지 못하는 사람들의 신체기능을 대체하거나 재활치료를 지원하는 역할을 할 것으로 기대되고 있다. 문제는 이러한 침습적 뇌신경과학기술을 필요로 하는 사람들의 상당수는 질병 또는 신경 손상으로 인해 판단능력이 손상되어 있거나 의사표시를 제대로 할 수 없는 사람들인데 반해, 이 기술들을 이용한 시술은 고도의 침습적인 시술이어서 반드시 환자 본인의 동의를 필요로 한다는 것이다. 특히 뇌신경과학기술이 아직 임상시험단계에 머물러 있는 영역에서는 위험은 그만큼 커지고 이익은 불확실하기 때문에 이를 고려하여 수술을 받을지 여부를 판단할 수 있도록 더 충분한 설명이 이루어져야 한다. 환자에게 성년후견이 개시되어 있다면 성년후견인이 - 경우에 따라서는 법원의 허가를 받아 - 이 시술에 대한 동의를 대신할 수 있을 것이다. 성년후견이 개시되어 있지 않은 경우 환자의 판단능력이 손상되어 있거나 의사표시를 할 수 없는 경우가 문제이다. 우리 의료 실무에서는 환자가 동의할 수 없는 경우 환자의 보호자에게 동의를 받는 경향이 있지만, 환자의 보호자라는 개념은 우리법상 근거를 찾기 어려운 개념이어서 문제가 있다. 장기적으로는 환자의 배우자나 근친이 보충적으로 환자의 의료행위 동의대행권을 갖도록 법률상 규정하는 편이 타당할 것이다. 뇌신경과학시술을 받은 환자에게 부작용 등 손해가 발생한 경우도 검토를 요한다. 만일 환자에게 수술에 수반되는 위험에 대해 제대로 설명이 되지 않았다면 위자료 청구가 가능하다. 의료과실과 부작용 사이에 인과관계가 있다면 그 부작용에 대해서도 손해배상청구를 할 수 있다. 또한 BCI나 DBS 모두 뇌에 전극이나 마이크로칩등을 이식하고 이를 외부의 컴퓨터를 통해 제어하기 때문에 인체의식형 의료기기가 사용된다. 인체이식형 의료기기에는 제조물책임법이 적용되므로 그 결함으로 인해 부작용이 발생했다고 인정된다면 제조자에 대해서 손해배상을 청구할 수 있다. 최근 우리 의료기기법에는 인체이식형 의료기기 책임보험제도가 시행되어 피해자가 구제를 받을 가능성이 더 강하게 보장된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
• /
• pp.393-397
• /
• 2007

최근 시각 장애인을 위한 인공망막 모델 구현에 관한 연구 중 시피질 자극기 기술은 시각 자극 전달의 중간 단계를 생략하고 직접 뇌세포를 자극하는 것이다. 본 논문에서는 망막에서 시각 피질로 시각정보를 전달할 때 발생하는 시각 피질의 특성, 즉 방향성에 대한 반응 특성을 특징 데이터로 구성하여 인식함으로써 인간 시각 정보 처리와 유사한 영상 추출 및 인식 모델을 제안한다. 제안된 방법은 영상의 특징을 추출 한 후 Delta-bar-delta 기반 오류 역전파 알고리즘을 적용하여 영상의 특징들을 인식한다. 제시된 방법의 성능을 분석하기 위하여 다양한 숫자 패턴들을 대상으로 실험한 결과, 제안된 망막 세포로부터 전달된 정보를 방향성에 대한 민감성을 고려하여 영상의 특성을 추출하여 인식하는 모델이 기존의 영상 추출 및 인식 모델보다 인식률에 있어서는 별 차이가 없지만 다양한 실험에서 확인할 수 있듯이 인간 시각과 같이 인식 성능이 민감하지 않는 것을 알 수 있었다.