• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2016년도 제54차 하계학술대회논문집 24권2호
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• pp.295-296
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• 2016

본 연구에서는 LED 광 자극이 뇌의 어느 영역을 자극하여 신경신호를 전달하는지에 관해서 관찰하고자 연구를 진행하였다. 광 자극에 의한 뇌 영역의 활성변화를 관찰하기 위하여 실험용 소동물과 영상장비인 9.4T MRI를 이용하여 연구를 수행 하였다. 실험용 소동물은 Balb/c 마우스를 이용하였으며 기능적 자기공명영상 획득 방법 중 하나인 에코평면영상 기법을 이용하여 뇌 영상을 획득 하였다. 획득한 영상을 바탕으로 뇌 영역의 자극 정도를 확인해보기 위해 영상처리기법인 재편성(realignment), 일치(co-registration), 표준화(normalization), 평활화(smoothing) 방법으로 영상을 전처리 하고, statistical parametric map (SPM12)을 사용하여 분석하였다. 본 연구에서는 광자극이 소동물 뇌 영역 중 하나인 상구(Superior colliculus)영역과 대뇌의 시각피질 (visual cortex, V1) 영역에서 자극을 일으키는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권4C호
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• pp.350-357
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• 2010

본 논문에서는 iCAM06의 HDR (High Dynamic Range) 영상 렌더링을 위한 적응적 표준 편차를 이용한 자동레인지 고속 양방향 필터 (auto-range fast bilateral filter, FBF)를 제안한다. 다양한 노출 시간으로 촬영한 여러영상들은 전체 다이나믹 레인지를 포함한 한 장의 HDR 영상으로 만들어진다. HDR 영상 렌더링의 대표적인 알고리즘은 iCAM06이며, 이는 국부 백색 적응 (local white point adaptation), 색 순응 (color adaptation), 및 영상 처리 변환 (image processing transformation, IPT) 같은 iCAM 구조를 기초로 한다. iCAM06의 고속 양방향 필터는 레인지 필터에서 고정 표준 편차를 사용한다. 이는 넓고 낮은 분포를 가지는 고 자극치 영역에서 불필요한 고속 양방향 필터 계산의 원인이 된다. 이를 해결하기 위하여 XYZ 각 자극치 영상을 경계값에 의해 저 자극치 영상 및 고 자극치 영상으로 나눈 후, 각 자극치 영역에 대하여 히스토그램 분포에 기초한 가변 표준 편차를 이용한다. 실험 결과에서 제안한 방법이 기존의 고속 양방향 필터보다 계산 속도가 개선되었음을 확인하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.35-42
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• 2010

본 연구에서는 기능적 자기공명영상을 이용하여 온라인 게임 중독의 특징을 분석하였다. 연구대상은 20대 오른손잡이 남자 대학생 6명이며, 온라인 게임 자극을 제시하면서 기능적 자기공명영상을 획득하였다. 획득한 자기공명영상은 SPM5를 사용하여 영상 처리와 통계적 분석을 하였다, 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 온라인 게임 자극이 BA18 영역의 활성화로 이어지며, BA18 영역의 활성화 강도와 중독지수와 상관계수는 .92로 매우 높은 상관관계를 나타냈다. 둘째, 피험자들의 중독지수와 중뇌 영역 활성화 강도의 상관계수는 .75로 높은 상관관계를 나타냈다. 즉, 중독 지수가 높은 피험자들의 뇌는 온라인 게임자극에 의해 중뇌영역의 활성화 강도도 높게 나타났다. 영상의 해석을 통하여 온라인 게임자극이 피험자들에게 시각적 자극으로 처리되어지며, 중독지수가 높은 피험자일수록 뇌에서 온라인 게임 자극이 적극적으로 처리된다는 것을 알 수 있었다. 또한 온라인 게임 자극이 중뇌변연계를 활성화시키는 것을 확인함으로써 뇌에서 일반적인 중독과 온라인 게임 중독의 작용 기전을 비교할 수 있는 기반을 마련하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 V
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• pp.2741-2744
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• 2003

본 연구에서는 전기 전정 자극(GVS, Galvanic vestibular stimulation)이 일측 전정 기능 소실 환자에게서 정상인과 어떠한 특이성을 보이는가에 대하여 관찰하였다. 실험대상은 14 명(남:5, 여:9)의 일측 전정 기능 소실 환자(경와우절제술 12 례, 전정신경 절제술 2 례)로 자극 방법은 bipolar 로 하여 전류 세기를 1mA에서 3mA 까지 달리하며 실험하였다. GVS 에 대한 반응은 영상 안진기(VOG, Videooculograrh)를 이용하여 관찰하였다. 정상 기능이 있는 측면으로의 자극에 대해서는 정상인과 동일한 반응을 보였으나 일측 전정 기능 소실(unilateral loss)을 갖는 환자의 경우 병변이 있는 쪽에 음의 자극, 없는 쪽에 양의 자극을 가하였을 경우에는 대상자 모두에게서 어떠한 안진 반응도 일어나지 않았다. 자극 후 안진의 경우 정상인은 일반적으로 나타나지 않으나 피검자들에게서는 나타나는 특성을 보였다.

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

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

• 감성과학
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• 제15권4호
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• pp.585-592
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• 2012

음식물 섭취는 영양상태의 유지와 생존을 위해 필요하며, 미각은 가장 기본적인 감각 중의 하나이다. 맛을 느끼는 미각세포는 다섯 가지 기본 맛(단맛, 쓴맛, 짠맛, 신맛, 감칠맛)에 대해 반응한다. 그러나 뇌에서 맛감각의 처리과정과 미각피질의 조직화된 원리에 대한 이해는 여전히 부족한 실정이다. 최근 기능적 자기공명영상(fMRI), 뇌자도(MEG), 광영상(optical imaging)을 이용하여 미각 자극에 대한 뇌의 반응들을 영상화하는 연구들이 진행되고 있다. 뇌 활성 변화를 관찰할 수 있는 이들 뇌 영상 기법들은 서로 직접적인 비교 데이터를 제공하지는 못하지만, 이러한 기법들은 상호 보완적이다. 따라서 이러한 기법들을 이용한 데이터들의 상호비교는 미각 자극에 대해 반응하는 뇌의 시간-공간적인 활성 패턴 변화를 이해하는데 많은 도움을 준다. 본 연구는 감각 및 감성적 측면에서의 미각 자극에 따른 뇌의 정보처리에 있어서 미각영역의 활성화에 관한 영상매핑에 대해 최근까지 밝혀진 결과들과 연구동향을 소개하고자 한다. 미각 자극에 따른 뇌의 영상 변화를 관찰하여 구조해부학적 지도를 만드는 것은 매우 복잡한 미각의 신경회로망을 이해하는데 도움이 될 것으로 사료된다.

• 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.

• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 2003년도 제8차 학술대회 초록집
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• pp.94-94
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• 2003

목적： 기능적 자기공명영상과 확산텐서영상기법을 이용하여 전음성 난청과 감각신경성 난청에서의 뇌활성화 양상 그리고 청신경경로상의 차이점을 비교 연구하고자 하였다. 대상 및 방법： 전음성 난청군 (n=4)과 감각신경성 난청군(n=5) 그리고 정상군(n=5)에서의 기능적 자기 공명영상과 확산텐서영상을 획득하였다. 기능적 자기공명영상의 경우 1.5T Siemens MR scanner에서 BOLD 기법을 이용하여 500 Hz 순음 청각자극에 대한 뇌활성화 영역을 검출하였고 영상촬영시 발생하는 기계적 소음을 차폐하기 위한 청각자극기를 특별히 제작하여 사용하였다. 뇌백질신경로를 영상화하는 확산텐서영상은 3.0T GE whole body MR scanner를 사용하였으며 미세한 확산운동을 검출하기 위해 초고속 영상기법인 EPI 기법을 사용하였다. 영상의 화질을 높이기 위해 공간적으로 25개의 다른 방향으로 확산경사자장을 가하였다. 청신경로의 비등방성 영상, 신경로 방향 영상등을 구현하기 위해 획득한 확산영상들에 대한 영상 후처리과정을 시행하였다.

• 감성과학
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• 제10권3호
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• pp.471-480
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• 2007

부정적 감성은 인간의 생존에 기여한다는 점에서 중요한 기능을 한다. 본 연구에서는 시청각 동영상자극을 이용하여 부정적 감성을 유발하고 각 부정적 감성에 따른 자율신경계 반응을 구분하고자 하였다. 실험에는 성인 남녀 30명(22.6세${\pm}$1.24, 남: 15명, 여: 15명)이 참여하였다 예비실험을 통해 2분 길이의 동영상 자극을 실험자극으로 선정하였다. 실험참여자가 선정된 동영상자극을 시청하는 동안 피부전기활동(EDA), 심전도(ECG)가 측정되었고, 하나의 자극제시가 끝난 후에 실험참여자들에게 각 감성자극에 의해 경험되는 감성에 대한 심리평가를 실시하였다. 심리반응 분석결과, 각 부정적 감성 자극은 표적감성을 적절하고 효과적으로 유발하는 것으로 나타났다. 자율신경계 반응분석결과, 각각의 감성자극들은 서로 구분되는 자율신경계 활동패턴을 유발하였다. 그리고 공포자극은 다른 유형의 부정적 감성자극보다 피부전기활동과 심전도의 지표들에서 높은 교감신경계의 활성화를 유발하였다. 본 연구는 각 부정적 감성에 대한 자율신경계 반응을 세분화하였다는 데 의의가 있다.