• 한국전자현미경학회:학술대회논문집
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• 한국현미경학회 2004년도 제35차 추계학술대회 및 제2회 HVEM 이용자 워크샵
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• pp.53-53
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• 2004

• 생물정신의학
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• 제30권1호
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• pp.1-6
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• 2023

Many psychiatric disorders are associated with brain functional dysfunctions and neuronal degeneration. According to the research so far, enhanced brain plasticity reduces neurodegeneration and recovers neuronal damage. Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is one of the most extensively studied neurotrophins in the mammalian brain that plays major roles in neuronal survival, development, growth, and maintenance of neurons in brain circuits related to emotion and cognitive function. Also, BDNF plays an important role in brain plasticity, influencing dendritic spines in the hippocampus neurogenesis. Changes in neurogenesis and dendritic density can improve psychiatric symptoms and cognitive functions. BDNF has potent effects on brain plasticity through biochemical mechanisms, cellular signal pathways, and epigenetic changes. There are pharmacological and non-pharmacological interventions to increase the expression of BDNF and enhance brain plasticity. Non-pharmacological interventions such as physical exercise, nutritional change, environmental enrichment, and neuromodulation have biological mechanisms that increase the expression of BDNF and brain plasticity. Non-pharmacological interventions are cost-effective and safe ways to improve psychiatric symptoms.

• 환경생물
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• 제35권1호
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• pp.21-36
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• 2017

대표적인 내분비계 교란물질인 프탈레이트의 이용실태, 위해성, 규제현황 및 이를 대체하여 사용되는 대체가소제 및 대체플라스틱소재들의 특성을 정리하였다. 프탈레이트는 대표적인 내분비계 장애물질 중 하나로 경구 또는 호흡과 피부를 통해 체내에 침투해 여성호르몬 및 남성호르몬과 갑상선호르몬이 작용을 교란하는 것으로 알려졌다. 특히, 태아의 발달 저하, 성체의 생식능력 저하, 암 유발 이외에도 신경발달 저하 및 정신질환까지도 프탈레이트 노출과 연관이 있음이 보고되었다. 각종 플라스틱 제품, 안료, 화장품 등 일상생활 곳곳에 광범위하게 사용되던 프탈레이트는 규제가 이뤄짐에 따라 여러 종류의 대체가소제들이 사용되고 있으며 가소제를 사용하지 않는 플라스틱 대체소재들이 개발되고 있다. 이들 대체가소제 및 대체소재들의 내분비 교란 및 위해성이 새로이 제기되고 있으며, 프탈레이트 만큼 구체적으로 안전성 평가가 이뤄지지 않았으므로 결코 안전하다고 할 수 없다. 또한 대체가소제 및 대체소재들의 물성적 한계와 낮은 가격경쟁력은 재고되어야 한다. 본 소고에서는 in vitro, in vivo 및 in silico 시험을 통해 알려진 프탈레이트 대체가소제 및 대체소재들의 안전성 자료들을 정리하여 안전성에 대한 의문을 제기함과 동시에 바람직한 대체재 발굴을 위한 가이드라인를 제시하고자 하였다.

• 재활치료과학
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• 제2권1호
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• pp.13-23
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• 2013

강제유도운동치료는 최근 신경재활 분야에서 가장 주목 받고 있는 상지 재활 치료방법 중 하나로 하루 6시간씩 주 5일 2주간 강도 높은 훈련을 환측 팔에 제공하고, 건측의 사용을 억제하기 위해 깨어 있는 시간의 90%를 구속하는 치료방법이다. 최근에는 전통적인 강제유도운동치료의 임상적 한계를 바탕으로 수정된 강제유도운동치료가 많이 적용되고 있다. 수정된 강제유도운동치료는 하루 5시간씩 주 5일, 10주간 건측을 억제하고 하루 30분간 손상측을 치료하는 방법이다. 이는 일상생활 수행 평가인 소아 운동 활동 측정표(Pediatric Motor Activity Log; PMAL)와 상지 질적 평가(Quality of Upper Extremities Skills Test; QUEST), 환측의 상지 기능을 평가하는 멜버른 상지 평가(Melbourne Assessment of Unilateral Upper Limb Function; MAULF), 환측과 건측의 양손 협응을 보기 위한 Assisting Hand Assessment(AHA)를 통해 강제유도운동치료의 효과를 입증하였다. 본 고찰에서는 강제유도운동치료 적용 후, 신경학적 변화를 살펴본 연구를 중점적으로 분석하였다. 경직성 편마비형 뇌성마비 아동에게 강제유도운동치료 또는 수정된 강제유도운동치료를 적용한 결과, 신체부분의 움직임의 양에 따라 대뇌피질에 나타나는 신체 부위의 크기가 변한다는 것을 보여주었다. 또한 반대측 운동피질의 활성을 증가시켜주고, 동측 피질의 활성을 감소시켜 신경재조직에 영향을 주기 때문에 강제유도운동치료는 신경가소성의 원리를 이용한 상지 재활 치료 방법이라 하겠다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.656-664
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• 2009

본 논문은 산업화와 교통 환경의 발달로 인해 최근 들어 발생빈도가 크게 증가되고 있는 외상성 뇌손상을 대상으로 하여, 치료적 운동의 적용에 있어 수중운동의 뇌신경 가소성에 미치는 영향과 전정-운동에 대한 영향에 대해 알아보고자 한 연구이다. 수중운동이라는 운동학적 특성을 통해 기능적 독립을 위해선 반드시 전제되어야 하는 뇌신경 가소성과 전정-운동 기능의 회복에 어떠한 영향을 주는지를 알아보기 위하여 80마리의 백서를 대상으로 4군으로 나누고, 3주간 서로 다른 방식의 운동 훈련(실험군 I: 대조군, II: 수중운동군, III: 속도 및 경사 조절 트레드밀 운동군, IV: 단순 트레드밀 운동군)을 적용하여 전정-운동 기능에 미치는 영향을 Rota-Rod 검사를 통해 알아보고, 신경가소성에 대한 영향성에 대해서는 대뇌피질에서의 GAP-43 인자를 조직면역화학적 방법으로 검사해 보았다. 연구결과, 수중운동을 적용한 군에서, 다른 군들에 비해 뇌신경 가소성에 긍정적이고도 유의한 영향을 미칠 수 있음을 확인할 수 있었으며, 전정-운동 기능 향상에 있어서도 다른 군들에 비해 유의한 향상 효과를 나타내었다. 이는 물이 가지고 있는 다양한 감각적 특성과 환경적 상황이 뇌손상으로 인해 불안정한 신체의 운동에 긍정적인 영향을 미치기 때문인 것으로 사료된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.365-373
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• 2016

본 연구는 소매틱스(Somatics)를 발전시킨 무용 콘텐츠(Dance Contents)의 신경과학적 매커니즘(neuroscientific mechanism)을 문헌연구를 통해 밝히고자 하였다. 이에 따라 첫째, 소매틱스에서 사용하는 뇌과학적 매커니즘을 정리하고 둘째, 무용에서 활용되고 있는 소매틱스 훈련법을 통해 적용된 훈련법에 내포된 뇌과학적 메커니즘을 문헌연구를 통해 밝혀보았다. 본 연구에서는 소매틱스를 휄든크라이스(Feldenkrais)로 제한하여 신경가소성(neuroplasticity), 고유수용감각(proprioception), 감각통합(sensory integration)를 통해 작동원리를 설명할 수 있었다. 연구결과 가가(Gaga)와 타말파(Tamalpa)는 휄든크라이스의 주요기법인 움직임을 통한 자각(awareness thorough movement)을 수용하여 고유수용감각을 통해 받아들인 정보들을 통해 새로운 네트워크를 형성하고 감각통합을 하는 방식을 취하였다. 본 연구는 무용 훈련 안에서 일어난 뇌와 신체 간의 작용원리를 과학적으로 설명하고, 안무자, 무용가들이 자신의 무용연구 및 훈련에 이를 적용하고, 뇌과학적 관점에서 신체 움직임의 작동원리를 설명할 수 있는 밑거름을 제공하는데 그 의의가 있다.

• 감성과학
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• 제24권2호
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• pp.39-48
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• 2021

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.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권2호
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• pp.117-124
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• 2008

지구상의 모든 생명체들은 자신의 생존과 종의 영속성을 보장하기 위해 우호적이지 않은 환경 변화에 대응하기 위한 효과적인 전략을 발전시켜왔다. 그 결과, 생명체들은 환경요인들의 변화에도 불구하고 체내 생리적 환경의 역동적인 평형, 즉 항상성(homeostasis)을 유지해 나간다. 스트레스는 항상성을 위협하는 정서적 그리고 물리적 반응이다. 스트레스는 일시적일 뿐만 아니라 거의 영구적인 영향을 개체에 줄 수 있는데, 특히 출생전 스트레스는 유전 코드의 변경없이 성체의 기능과 구조를 바꿀 수 있는 '후생학적 프로그래밍'을 할 수 있음이 최근의 연구들에 의해 알려졌다. 본 논문에서는 출생 전 스트레스를 받은 수컷 흰쥐에서 나타나는 생식과 연관된 일련의 사건들, 예를 들어 성적 이형현상을 보이는 뇌 지역의 변화, 신경전달물질 대사의 수정, 생식내분비 상태의 변화, 그리고 마지막으로 성행동의 이상들을 소개한다. 태아의 뇌는 출생전 프로그래밍에 극히 민감한데, 특히 글루코코티코이드는 강력한 뇌-프로그래밍 능력을 갖고 있다. 모체 스트레스에 의해 유도된 글루코코티코이드 입력에 의한 태아 뇌의 지속적인 과도 활성은 신경 가소성을 증가시키는 새로운 프로그램을 제공할 것이다. 그리고 증가한 신경 가소성은 환경 도전 속에서 개체가 더 잘 적응하도록 하는 증가된 표현형의 가소성에 대한 기초가 될 것이다. 결론적으로, '혹독한' 환경을 태아기에 경험한 개체는 미래에 자신의 생존 가능성을 높이기 위해 번식능력을 일부 포기하도록 후생학적으로 (재)프로그램하는 것으로 추정된다.

• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.806-817
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• 2021

우울증 발생 기전에 신경가소성의 손상이 관여한다. Sirtuin 1은 신경가소성의 조절에 중요한 역할을 담당하고 있다. 또한 mTORC1 신호전달의 활성화가 신경가소성을 향상시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 sirtuin 1이 mTORC1 신호전달을 통해 수상돌기 성장과 가시형성에 미치는지 영향을 조사하였다. 덱사메타손이 처치된 신경세포와 정상 배양 신경세포에 resveratrol (sirtuin 1 활성제)과 sirtinol (sirtuin 1 억제제)을 각각 처치하였다. Western blot 분석법을 사용하여, sirtuin 1 발현 및 ERK1/2, mTORC1, p70S6K의 인산화 양을 분석하였고, 면역형광측정법으로 수상돌기의 길이와 가시밀도를 분석하였다. Resveratrol은 덱사메타손 환경에서 농도 의존적으로 sirtuin 1의 발현을 증가시켰으며, ERK1/2 (sirtuin 1의 하위 타겟), mTORC1, 그리고 p70S6K (mTORC1의 하위 타겟)의 인산화를 유의하게 증가시켰다. 또한 resveratrol은 수상돌기 성장과 가시밀도를 증가시켰다. 반면, sirtinol은 정상 배양액에서 sirtuin 1의 발현을 유의하게 감소시켰으며, ERK1/2, mTORC1, p70S6K의 인산화 양을 농도 의존적으로 유의하게 감소시켰다. 또한 sitinol은 수상돌기 성장과 가시밀도를 유의하게 감소시켰다. 신경세포에 sirtuin 1의 siRNA를 transfection시켜 sirtuin 1을 knockdown 시켰을 때, ERK1/2 및 mTORC1의 인산화 양이 감소하였을 뿐만 아니라, 수상돌기 성장과 가시밀도도 감소하였다. 본 연구는 sirtuin 1이 ERK1/2-mTORC1 신호전달을 통해서 수상돌기 성장과 가시밀도를 변화시켜 신경가소성을 조절한다는 것을 보여주었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권3호
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• pp.448-462
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• 2020

식이 영양에 의한 충분한 영양분 섭취는 치매에 의한 뇌 인지 기능의 저하의 위험성을 줄일 수 있는 중요한 수단이다. 설포라판은 뇌 인지 기능 개선효과가 있는 것으로 알려져 있는 영양 성분으로, 설포라판이 다량으로 포함된 브로콜리 추출물은 인지 기능 개선 효과가 좋을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 제주도 탈염 용암해수 재배로 제조한 브로콜리 추출물이 뇌 인지 기능 개선 효과를 가지고 있는지 시험하였다. 제주도 용암해수는 유용 미네랄 (아연, 바나듐, 게르마늄)이 풍부해서, 용암 해수에서 재배한 작물은 유용미네랄 함량이 높은 것으로 알려 져 있다. 제주도 탈염 용암 해수를 사용해서 재배한 브로콜리 추출물의 화학 조성 중 설포라판과 글루코라판 성분을 분석하기 위해 LC-Q-orbitrap 질량 분석기를 사용하였고, 설포라판의 정량 분석을 위해 HPLC 를 사용하였다. 브로콜리 추출물의 신경 세포 사멸 억제 효과와 항 염증 효과를 시험하기 위해 SH-SY5Y 세포를 사용한 실험을 수행하였고, 시냅스 가소성 촉진 효과를 시험하기 위해 SH-SY5Y 세포에서 시냅스 가소성 관련 단백질의 발현 변화와 아세틸콜린 분해 효소의 활성 변화를 측정하였다. 이러한 실험들을 수행한 결과 탈염 염지하수로 재배한 브로콜리 추출물은 신경 세포 사멸 억제 효과와 항염증 효과가 있음을 확인 하였고, 시냅스 가소성 관련 단백질 발현을 증가 시키고 아세틸콜린 분해 효소의 활성을 억제해서 시냅스 가소성을 증가 시키는 효과가 있는 것을 확인 하였다. 이상의 결과들은 제주도 탈염 용암해수로 재배한 브로콜리 추출물이 치매에 의한 뇌 인지 기능 저하를 억제하는 좋은 식이 영양분으로 사용될 수 있는 가능성을 제시하였다.