• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1386-1395
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• 2018

최근의 연구결과를 통해서 중추 신경계와 위장관은 장-뇌 축을 따라서 양방향의 상호작용이 일어나고 있다는 것이 분명해지고 있다. 전임상 연구로부터 장내 마이크로비오타가 다양한 생리적 기능을 통해서 중추 신경계의 기능을 조절할 수 있음이 밝혀지고 있다. 폴리페놀 화합물은 과일, 채소, 차, 커피, 와인과 같은 식품에 존재하는 식물 유래의 물질로, 항산화, 항염증, 항균, 면역 조절, 항암, 혈관 확장 및 프리바이오틱스와 유사한 효과를 보유하고 있어 식이를 통해 섭취할 경우 건강에 직접적인 효과를 나타낸다. 최근 들어 폴리페놀 화합물이 인지 기능뿐만 아니라 산화적 스트레스 및 염증성 손상에 대해 작용하는 신경 보호에 유익한 효과를 줄 수 있다는 증거가 보고되고 있다. 본 총설에서는 신경 세포 신호 전달 경로의 자극, 신경 염증, 혈관 기능 및 장내 마이크로비옴과의 상호작용에 따른 폴리페놀 화합물의 신경 보호 효과와 관련된 작용 메커니즘에 대한 일반적인 개요를 제시한다. 폴리페놀 화합물의 대사 산물은 혈액-뇌 장벽을 가로 지르는 신경 전달 물질을 이용하고 뇌 혈관 시스템을 조절하여 작용하거나, 간접적으로 장내 마이크로비오타에 작용한다. 또한, 폴리페놀 화합물은 노화 관련 인지 기능 저하 및 신경 퇴행과 같은 신경계 질환을 다양한 생리 기능을 통해 효과적으로 관리할수 있다는 사실이 제시되고 있다. 폴리페놀 화합물은 신경 염증을 감소시키고 기억과 인지 기능을 향상 시키며 장내 마이크로비오타를 조절하는 능력을 지니고 있기 때문에 신경계 질환의 예방 및 치료에 있어 잠재적인 기능성 식품으로 주목 받을 것으로 기대된다.

• 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.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.309-317
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• 2009

본 연구는 뇌손상 흰쥐에서 기억과 학습훈련을 통해 인지기능회복과 해마의 신경 성장인자에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 뇌손상은 Sprague-Dawley계 흰쥐 36마리를 중대뇌동맥(middle cerebral artery)을 폐색하여 유발하였고, 실험 군들은 3개 군으로 분류하였다; 실험 군 I은 뇌손상유발 군(n=12), 실험 군 II는 뇌손상 유발 후 트레드밀훈련 군(n=12), 실험 군 Ⅲ은 뇌손상 유발 후 기억과 학습훈련 군(n=12)으로 나누었다. 인지기능 검사를 위해 수중모리스미로 습득검사와 파지검사를 실시하였으며, 조직학적 검사는 해마조직의 BDNF(brain-derived neurotrophic factor) 면역조직화학 반응을 관찰하였다. 수중모리스미로 습득 검사(Morris water maze acquisition test)는 시간과 군사이의 교호작용이 유의한 차이가 나타났고(p<.001), III군에서 9일에서 12일째까지 원형도피대를 찾는 시간이 I, II군에 비해 단축되었다. 수중모리스미로 파지검사(retention test)는 군 사이에서도 유의한 차이가 나타났으며(p<.001), 13일째 III군에서 원형도피대가 있었던 사분원에 배회하는 시간이 가장 길었다. 조직학적 검사는 III군에서 7일째 해마조직의 CA1에서 BDNF의 면역조직화학반응이 I, II군에 비해 면역양성반응의 증가를 관찰하였다. 뇌손상 흰쥐에서 기억과 학습훈련이 신경성장인자 발현 변화와 이로 인한 신경연접 가소성의 변화를 통해 인지기능회복에 더 좋은 영향을 주었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.507-518
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• 2021

자기공명영상(MRI)은 뇌의 구조적 및 기능적 연구에서 핵심 기술로 필요성이 증가하고 있다. Tractography 분석을 이용하는 뇌지도(Connectome)는 MRI를 통해 뇌의 구조적 연결성을 확인하고 연결성의 변동성을 이용해 질병 병리학에 대한 이해를 높이는 방법으로 인간을 대상으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 하지만 마우스 같은 작은 동물의 경우 분석 방법의 표준화가 부족하고 영상에 대한 정확한 전처리 전략 및 아틀라스 기반 신경 정보학에 대한 과학적 합의가 없다. 또한, 인간의 뇌에 비해 마우스의 뇌는 매우 작기 때문에 높은 해상도를 갖는 영상을 획득하는 것에도 어려움이 있다. 연구에서는 구조적 영상과 확산 텐서 영상을 이용해 구조 영역 세분화를 포함한 구조적 연결성 분석을 가능하게 하고 마우스 뇌 데이터를 처리하는 Allen Mouse Brain Atlas 기반 영상 데이터 분석 파이프라인을 제시한다. 각 분석 방법은 마우스 뇌 영상 데이터의 분석을 가능하게 하고 이미 인간 영상데이터로 검증된 소프트웨어를 이용해 신뢰성을 가질 수 있게 하였다. 또한, 연구에서 제시되는 파이프라인은 복잡한 분석 과정과 다양한 기능들 중 마우스 Tractography에 필요한 기능들을 정리하여 사용자가 효율적으로 데이터 처리를 하는데 최적화되었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권5호
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• pp.805-813
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• 2004

현재의 교육과정은 좌반구 중심의 활동으로 주로 이루어지고 있어 우반구 중심으로 사고하는 학생들은 학습에 어려움을 많이 느끼고 있다. 따라서 우뇌 우세 학생 집단에서 학습부진아가 많이 나타난다. 특히, 과학은 좌반구 중심의 사고가 많이 요구되는 과목으로 우뇌 우세 학생들이 흥미를 잃기 쉽고 학업성취도도 낮다. 본 연구에서는 좌뇌 중심의 과학 학습에서 소외되기 쉬운 우뇌 우세 학생들의 학업성취도를 향상시킬 수 방법으로 좌 우뇌 요소를 고루 활용하는 마인드 맵을 적용하여 마인드 맵을 활용한 수업이 학생들의 과학 학업성취도 향상에 효과적인지 알아보았다. 그리고 뇌 기능 분화와 성별에 따라서 수업의 효과 차이가 있는지 분석하였다. 본 연구의 대상은 중학교 1학년 학생 158명으로, 통제반은 전통적인 수업을 하였고, 실험반은 마인드 맵을 활용한 수업을 실시하였다. 연구 단원은 "생물의 구성", "상태변화와 에너지", "소화와 순환", "호흡"단원으로 약 17주간 50차시에 걸쳐 수업 처치를 하였다. 학생들의 뇌 기능 분화는 SOLAT 검사지를 사용하였고, 연구 결과는 SPSS 10.0 통계패키지를 사용하여 $x^2$검정과 공분산분석(ANCOVA)으로 분석하였다. 중학생들의 뇌 기능 분화 양상을 분석해 본 결과, 좌뇌형이 21.6%, 우뇌형이 31.4% 그리고 양뇌형이 47.1%이었고 뇌 기능 분화의 분포는 성별에 따라 차이가 없었다(p>.05). 마인드 맵을 활용한 수업을 함으로써 우뇌 학생들의 학업성취도를 좌뇌 학생 이상으로 높힐 수 있었다. 사전검사에서는 우뇌형 학생의 성취도가 가장 낮았으나 사후검사때서는 우뇌형 학생들의 학업성취도가 가장 많이 향상되었다. 따라서, 마인드 맵을 활용한 수업은 우뇌형 학생들의 학업성취도 향상에 효과적이고 우뇌형 학생들에게 고무적인 교수학습방법이 될 수 있다고 본다. 그리고 마인드 맵을 활용한 수업은 전통적 수업에 비해 남학생들보다는 여학생에게 효과적이어서 여학생들에게 고무적인 여학생 친화적인 과학 학습전략이 될 수 있다고 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.1317-1328
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• 2009

본 연구는 뉴로피드백 훈련이 유아의 뇌 기능과 지능에 미치는 영향에 관한 연구로 첫째, 뉴로피드백 훈련이 유아의 뇌 기능에 어떤 변화를 주는지를 검증하였으며, 둘째, 한국 웩슬러유아지능검사(K-WPPSI: Korean Wechsler Preschool and Primary Scale of Intelligence)를 통해 뉴로피드백 훈련이 유아의 지능 발달에 어떤 영향을 미치는지를 분석하였다. 본 연구는 천안 소재의 J 유치원에 재원중인 만5세 유아 60명을 대상으로, 2008년 4월 21일부터 12월 12일에 걸쳐 뉴로피드백 훈련 지침에 따라 훈련을 실시하였다. 뉴로피드백 훈련 전과 후의 뇌기능지수와 지능을 분석하였으며, 통계분석은 SPSS for Window 13.0 패키지를 사용하여 t-검증을 통해 분석하였다. 분석 결과 첫째, 뇌기능 지수 전체를 종합 평가한 브레인지수는 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타나, 뉴로피드백 훈련이 유아의 뇌 기능 발달에 매우 효과적인 방법임을 알 수 있었다. 둘째, 뉴로피드백 훈련이 동작성 지능 지수 중 도형 영역, 미로 영역, 빠진 곳 찾기 영역은 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 종합적인 평가 지수인 동작성 지능 지수도 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 실험 결과는 뉴로피드백 훈련이 동작성 지능 지수 발달에 매우 효과적인 방법임을 알 수 있었고, 세째, 뉴로피드백 훈련은 언어성 지능 지수 중 공통성 영역만 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.474-484
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• 2016

최근 CST 효과에 대한 많은 과학적 근거들이 활발히 제시되고 있으며, CST를 실제 임상에서 적극적으로 활용하고 있다. 이에 본 연구는 CST가 장기요양시설노인의 뇌기능 향상에 효과가 있는지를 확인하기 위한 비동등성 대조군 전후 설계의 유사 실험연구이다. 2015년 1월 3일~2015년 2월 28일까지 장기요양시설노인 12명(실험군 6명, 대조군 6명)을 대상으로 Upledger가 개발한 10단계(10-Step Protocol) CST를 1회 50분, 주 1회, 8주간, 총 8회 적용하였다. 뇌기능 측정은 2 Channel neuro-feedback system 이동식 뇌파 측정기를 이용하여, CST 시술 시작 전과 마지막 시술 후에 뇌파를 측정하였으며, 한국정신과학연구소에서 개발한 뇌기능 분석 프로그램인 BQ test로 뇌기능지수를 분석하였다. 집단 간 자료의 분석은 SPSS Windows(Version 18.0)프로그램의 Mann-Whitney U-test를 사용하였다. 연구결과 뇌기능지수 중 주의지수(좌)(우), 주의지수의 하위지수인 긴장도(좌)(우), 항스트레스지수(좌)(우), 정서지수, 브레인지수에서 유의한 변화가 나타났고, 주의지수의 하위 지수인 주의비율에서만 유의하지 않았다. 이상의 결과로 CST가 시설노인의 뇌기능지수를 증가시켜 뇌기능을 향상시켰음을 확인할 수 있었으며, CST를 노인요양시설에서 건강과 뇌기능 향상을 위한 효과적인 중재방법으로 활용할 것을 제안한다.

• 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.

• 정신신체의학
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• 제20권2호
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• pp.135-138
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• 2012

기능성 위장관 장애(functional gastrointestinal disorder, FGID)의 생물학적 병태생리는 아직 명확하지 않은 실정이나 최근에 뇌-장관 축(brain-gut axis, BGA) 모델이 각광받고 있다. BGA 모델은 중추신경계(CNS)와 장관신경계(ENS)가 신경계, 신경내분비계, 신경면역계 등으로 밀접하게 연계되어 양방향성으로 항상성을 유지한다는 이론이다. 또한 BGA는 FGID에 대한 항우울제 효과의 이론적 근거를 제공한다. 저자들은 세로토닌 노르에프네프린 재흡수 차단제인 duloxetine이 목 이물감, 우울감을 보이는 환자와 상부 위장관 팽만감, 건강염려증적 불안을 보이는 환자에서 위장관 증상 및 정신의학적 증상에 효과적이었음을 경험하였다. 이에 두 증례보고를 통하여 BGA에 대해서 간략히 검토하고 duloxetine의 효과를 BGA의 측면에서 고찰하였다. 이 두 증례에서 duloxetine의 장관에서 뇌로의 영향(bottom-up regulation)으로는 세로토닌 수용체, 노르에피네프린 수용체 그리고 부신피질자극호르몬방출인자(CRF) 길항효과를 통해서 내장과민성(visceral hypersensitivity) 및 정신의학적 증상을 호전시키고, 뇌에서 장관으로의 영향(top-down regulation)으로는 우울과 불안을 호전시킴으로 위장관 증상에 영향을 미친 것으로 추정해 볼 수 있다.

• 생물정신의학
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• 제5권1호
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• pp.3-16
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• 1998

동물에서 전기현상은 1773년 최초로 발견되었으며, 최근에는 이론과 기술적 면에서의 현저한 발전으로 뇌기능의 기전을 밝히는 도구로서, 또한 심리적 과정에 근저한 행동 및 신경생리학적 기전을 규명하는데 유용하게 사용되고 있을 뿐만아니라 치료적 목적으로도 사용되고 있다. 저자는 뇌와 행동의 기전을 연구하는 한 방법으로서 신경생리학적 접근에 흔히 사용되는 기본적인 기법을 간략히 정리해 보았다. 여기서는 주로 전기생리학적 기법에 중점을 둘 것이나, 병소화와 자극의 부위를 확인하는데 필요한 신경해부학적 기법에 대해서도 간단히 언급하였다. 실험동물의 선택, 실험동물의 관리, 실험동물의 마취에 있어서 약물투여의 원칙, 투여경로 및 용량 등 동물실험에 있어서 기본적으로 알아야할 사항에 대해서 실제적으로 언급하였다. 전기생리학적 실험에 필요한 정위법, 비선택적 및 선택적 병소화 기법, 전기적 자극법(일반적인 방법, 세포외 및 세포내 자극, 미세자극법, 뇌의 심부자극), 측정 및 기록을 위한 제반 기법을 소개하고 실예를 보여주며, 조직학적인 부위 확인을 위해 필요한 일연의 과정으로서 심장내관류법과 흔히 사용되는 신경계의 염색법에 대해서 간략히 설명하였다. 또한 기능상의 변화를 측정하는데 필요한 행동검사의 종류도 언급하였다. 신경생리학적 연구 방법은 뇌와 행동의 관계를 밝히는데 널리 사용되고 있다. 저자는 신경생리학적 동물실험에 많이 쓰이고 있는 기법으로서 정위법, 병소만들기, 전기적 자극, 측정 및 기록, 조직학적 부위 확인 등 일연의 과정에 대해 간략히 설명하였다. 그러나 이러한 연구의 결과는 신경화학적 연구, 기능을 점검해 볼 수 있는 행동학적 연구로서 보완이 될 때에 믿을만한 결론을 도출해 낼 수 있을 것으로 생각된다.