• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1994년도 춘계학술대회
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• pp.69-71
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• 1994

1Hz에서 20Hz까지의 단속 주파수를 지닌 청각자극을 가해 얻은 EEG신호에서 자극에 따른 신호의 정성적이고 정량적인 특성을 카오스 분석방법을 통해 밝혔다. 먼저, 뇌전위 신호에 전반적으로 나타나는 일반적인 카오스 특징(fractal mechanism, 1/f frequency spectrum, positive lyapunov exponent등등)이 확인되어졌다. 유발전위에 대해서는 자극의 주파수에 따른 주기 배증을 경유한 카오스로 가는 길(route to chaos)과 2차원 pseudo-phase portrait의 뿌앙까레 단면에서의 기하학적 모양(topological property)의 변화가 관찰되어졌고, 자발전위가 포함된 유발전위에 대해서는 적절한 bases를 지닌 3차원 phase space에서 기이한 끌개(chaotic attractor)가, 유발전위의 정보를 지닌채 보여졌다. 끝으로 자극 주파수(단속 주파수와 반송 주파수) 변화와 측정이 이루어진 머리표면에서의 공간적 위치에 따른, lyapunov exponent값 변화가 의미있게 해석되어졌다. 이 결과는 무질서하게 보이는 뇌전위신호에서 주어진 청각자극에 대한 정보를 얻는 새로운 방법을 제시하게 된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 1부
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• pp.244-247
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• 2011

Transcranial Magnetic Stimulation(TMS) Navigation System은 자기 자극을 이용한 비 침습적 방법으로 통증 없이 뇌 기능의 활성화 및 재활에 필요한 자극, 자극의 위치, 환자의 모션 등을 3차원 뇌영상에 제공한다. 이 시스템에서 사용되는 소프트웨어는 Talairach 좌표를 적용하여 재구성된 MR 영상을 3차원으로 제공하며, 이를 이용하여 자극의 위치를 표시할 수 있는 기준을 제공한다. 또한 환자의 모션이나 자극 트랜스듀서의 위치를 Talairach 좌표 매핑 소프트웨어 제공하기위해 스테레오 카메라를 이용하여 정확한 좌표를 획득할 수 있는 알고리즘을 적용하였다. 이러한 시스템 개발을 통해 뇌질환 연구와 치료에 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 인지과학
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• 제27권1호
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• pp.61-99
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• 2016

본 논문은 이성적 정보와 감성적 정보에 대해 어떠한 정보 유형이 광고소구의 관점에서 더 효과적인가를 반응시간과 재인 측면에서 검증함과 동시에, 정보의 유형별로 뇌 기능 상의 관계를 fMRI를 이용하여 분석하여 정보유형별 인지처리 상의 차이를 설명하고자 하였다. 이를 위해 두 가지 실험을 수행하였는데, 첫 번째 실험은 두 종류의 자극 유형에 해당하는 광고카피 - 이성에 소구하는 자극과 감성에 소구하는 자극 - 에 대해 어떠한 유형에 해당하는지를 피실험자가 결정하게 하는 과제를 수행하게 하였으며, 자극의 제시로부터 소구 형태를 판단하기까지 소요되는 반응시간의 측정을 통해 각 자극 유형별 효과를 측정하고, 이 때 활성화되는 뇌 영역을 분석하여 인지처리 상의 기능을 비교하였다. 두번째 실험은 자극 유형별로 재인효과를 측정하고, 이 때 활성화되는 뇌 기능 영역 간의 차이를 분석하여 재인 시의 인지처리 상의 기능을 비교하였다. 이러한 실험연구를 통한 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 반응시간의 측면에서 감성적 자극에 대한 반응시간이 이성적 자극에 대한 반응시간보다 빠르게 이루어 졌고, 재인 측면에서는 이성적 자극에 대한 기억의 효과가 감성적 자극에 대한 기억보다 높게 나타났다. 둘째, fMRI를 이용한 뇌 기능상의 특징을 보면 이성적 자극의 경우 상대적으로 활성화의 수준이 높은 뇌 영역들은 행동 조정 혹은 작업 기억과 연계된 곳이었다. 반면, 감성적 자극의 경우 상대적으로 활성화의 수준이 높은 뇌 영역은 언어처리와 연계된 곳이었다. 본 연구를 통하여 이성적 자극과 감성적 자극의 소구 효과가 다름을 확인할 수 있었고, 각 소구 형태별로 뇌 기능상의 인지적 차이를 확인할 수 있었다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 1999년도 춘계학술발표논문집 논문집
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• pp.231-236
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• 1999

외부의 자극에 따른 인간 감성 변화의 실체를 파악하고자 심리학, 생리학, 의공학 등의 분야에서 많은 연구가 이루어져 왔다. 본 논문은 fMRI의 기본 원리와 지금까지 저자들의 fMRI 연구 내용을 중심으로 감성 변화의 측정에 이용 또는 응용 가능성이 있는 실험 결과들에 대해서 서술하고자 한다. 먼저 자극강도에 따른 해당피질에서의 활성화 영역의 분석을 통해 외부 자극과 반응 영역간의 정량적인 측정이 가능하다는 것을 보였다. 둘째로 시간축 신호의 해석을 통해 감성 변화의 추이를 관찰할 수 있다는 것을 보였다. 마지막으로 간섭요인 (소음)이 뇌기능에 미치는 영향에 대한 분석을 통해 감성의 변화가 이의의 뇌기능 수행에 미치는 영향을 유추해 보았다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 1997년도 한국감성과학회 연차학술대회논문집
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• pp.199-204
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• 1997

뇌전위에서 개인차가 없는 일반적인 규칙을 지닌 두 개의 정보 변수, 즉 ILF와 LHF 를 발견하였다. 이러한 일반성을 지닌 정보 변수가 청각, 후각, 촉각 자극에 의해 유발된 쾌하거나 불쾌한 감성 상태를 구분할 수 있으며 전두엽에서 그 경향이 두드러짐을 확인하였다. 전두엽의 뇌전위에서 감성 자극이 주어지기전과 자극이 주어지는 동안의 ILF, IHF값을 정규화함으로써 새로운 변수, Relative Quantified Emotional State(RQES)을 구현하였다. RQES는 쾌, 중립, 불쾌한감성의 정도를 선형적으로 정량화하였다. 따라서 하나의 전극으로 측정한 전두엽부분의 뇌전위로부터RQES 값을 계산하면 인간의 쾌, 불쾌 감성을 신뢰도있게 정량화 할 수 있다.

• 광학세계
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• 통권100호
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• pp.74-81
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• 2005

fMRI라고 하는 것은 뇌 속의 산소흐름과 같은 역동적인 상황의 촬영이 가능한 뇌단층 촬영기로서 4차원적으로 매순간 변화하는 것을 곧바로 측정할 수 있는 최첨단 의료기기이다. 거짓말을 할 때에는 전두엽이 활성화되어, 활성화된 전두엽의 뇌스캔을 이용하여 범인의 거짓말을 탐지할 수 있다는 것이다. 꼭 이런 목적이 아니더라도 알츠하이머 등의 뇌기능 저하에 따른 질병 연구와, 자극에 대해 우리의 뇌가 어떻게 반응하는지 살필 수 있어 무궁무진한 뇌과학 분야에 유용하게 이용될 수 있다. 본 보고서는 뇌기능을 이미징할 수 있는 fMRI 분야에 대한 특허를 다각도로 분석해 봄으로써, 해당 기술분야의 흐름을 파악하고 앞으로의 동향을 예측하여 적절한 대응과 연구개발에 목적을 두고 작성되었다.

• 감성과학
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• 제18권1호
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• pp.15-26
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• 2015

본 논문에서는 경험적 모드 분해 방법을 이용하여 시각자극 출현에 따른 과제 수행 시 발생하는 뇌 유발전위의 ${\theta}$와 ${\alpha}$대역에 대한 진폭과 위상변화를 확인하였다. 과제수행에 대한 뇌 유발전위를 구성 주파수 대역 별로 분해하기 위하여 경험적 모드 분해 방법을 적용하였고, 분해된 각 내재모드함수에 힐버트 변환을 적용하여 뇌 유발전위의 ${\theta}$와 ${\alpha}$대역의 순간 진폭과 위상 변화를 확인하였다. 과제 수행 시 뇌 유발전위의 P2, N2과 P3지점에서 ${\theta}$와 ${\alpha}$대역의 진폭이 크게 관찰되었으며, N1, P2부근에서 순간 위상의 변화가 최대가 되었다. 시각 자극 출현에 따른 응시 상태에서는 두 대역 모두 관련된 위상 변화시점이 확인되지 않았다. 대역통과필터 방법 적용 시, 경험적 모드 분해 방법에 비해 시간과 주파수 해상도가 떨어졌으며, 필터의 파라미터에 따라 위상 변화 시점의 결과에 차이가 발생하였다. 연구를 통해 ${\theta}$와 ${\alpha}$대역이 시각 자극 출현에 따른 과제 수행에 대한 뇌 유발전위의 주요성분인 ${\theta}$와 ${\alpha}$대역의 위상변화와 뇌 유발전위의 생성을 위상 변화와 연관 지어 해석하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.341-352
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• 2011

본 연구는 전침자극이 일과성 뇌허혈이 유발된 흰쥐 대뇌피질에서 GFAP으로 표지되는 반응성 별아교세포증에 미치는 효과를 동정하기위해서 시행되었다. 실험동물은 전침자극군과 대조군으로 구분하였고, 다시 각 집단을 1일, 3일, 7일 군으로 나누어 각기 15마리씩 무작위 배분하여 실험에 사용하였다. 전침은 인체의 족삼리, 곡지, 음릉선에 상응하는 부위에 자침하고 2 Hz의 근육수축이 현저히 보일 때까지 고강도 (1mA)를 자극하였으며, 전침은 연속파, 직각파, 0.2 ms duration으로 매일 1회 오전 10~12시에 10 분 씩 총 10 회 시행한 뒤, 뇌의 조직절편을 제작하여 GFAP에 대한 면역조직화학염색을 실시해 다음과 같은 결과를 산출 하였다. GFAP의 발현은 뇌허혈로 인해 손상이 유발된 대뇌피질의 혈관주위 및 대뇌피질에서 현저하게 높은 수준으로 관찰되었다. 실험군에서 면역조직화학적으로 표지된 별아교세포들을 계수한 바, 대조군에 비해 뇌허혈이 유발된 1 일 군에서 전침자극군이 약간 감소하였고, 3 일 후에는 현저히 감소하였으며, 7 일 후에는 그 감소정도가 둔화되는 양상을 나타냈다. 대조군에 비해 전침자극군에서 GFAP으로 표지된 별모양아교세포의 수가 모두 감소한 것은 전침자극에 의해 손상의 정도가 감소하여, 전침자극이 신경가소성을 유발시키고 있다는 것으로 관찰되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1165-1170
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• 2023

본 연구는 신경과학과 임상의학 분야에서 의료영상 촬영에 활용될 수 있는 비용-효율적인 뇌 신경조절 장비 개발하고자 하였습니다. 이를 위해, 500달러 미만의 재료비로 뇌 신경조절 장비를 설계하고, 이를 제작하여, 그 성능을 평가하였다. 측정된 성능평가 결과는 기존 의료기기와 유사하였으며, 그 크기는 3 cm by 3 cm 이하로 개발하였다. 본 연구의 결과는 관련 분야의 연구 개발 및 신경 자극 기술의 신속한 상용화 등에 활용될 수 있을 것이라 기대됩니다. 또한 기능적 방사선 의료영상 기술의 발전 및 뇌과학 및 뇌 자극기술 개발의 접근성 향상에 기여할 것으로 기대됩니다.

• Annals of Clinical Neurophysiology
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• 제1권1호
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• pp.10-18
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• 1999

연구배경 및 목적 : 시각 인지 과정은 영장류 실험을 통하여 다소 정보를 얻을 수 있었으나 인간에서는 아직 완전하게 이해되지 않고 있다. 이 연구의 목적은 뇌자극과 시가유발전위 검사를 토대로 인간의 시각피질의 기능적 분화와 시간 순으로 활성화되는 양상을 보고자 한 것이다. 연구방법 : 간질 수술을 위하여 후두엽과 인접 부위에 광범위하게 피질하전극을 넣은 22명의 환자를 대상으로 전기적 뇌자극과 시각유발전위 검사를 시행하였다. 뇌자극시 나타나는 반응은 형태, 색, 및 움직임의 세 가지로 크게 나누고 형태는 다시 단순, 중간 및 복잡한 형태로 세분하였다. 시각유발전위는 P1 혹은 IV파의 latency를 측정하였다. 결과 : 단순 혹은 중간 형태는 흔히 occipital pole과 striate cortex에서 발생하였다. 색반응은 후두엽의 기저부 즉, fusiform, lingual, inferior occipital gyri를 자극할 때 관찰되었다. 움직임 반응은 내측기저부 및 외측의 측후두엽 혹은 측두정후두부의 경계부에서 주로 나타났다. 결론 : 이러한 결과는 인간의 시각피질이 시각의 여러 가지 구성성분 즉, 형태, 색, 및 움직임에 대해서 각각 별도로 분화되어 있다는 것을 보여준다. 도한 시각자극이 전해지면 striate cortex와 occipital pole이 가장 먼저 활성화되고 이어서 내측 및 외측 후두엽 부위가 활성화된다는 것을 알 수 있다. 이러한 사실을 종합하여 보면 인간의 시각피질은 시각의 여러 구성성분별로 별도로 발달된 해부학적 경로를 통하여 각각의 기능에 대하여 특수하게 분화된 뇌세포에서 시각정보를 각각 분석하되 일정한 시간순서에 의한다는 것을 시사하는 것이다.