• 인지과학
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• 제19권1호
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• pp.75-88
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• 2008

시각 장면은 중복적인 정보가 많이 포함되어 있다. 우리의 시각체계는 다양하고 중복적인 정보를 처리하기 위해 뇌 용적을 늘이기보다는 들어오는 외부 정보를 요약한다. 유사한 형태의 다양한 정보가 시각체계에 주어지면 시각체계는 정보의 통계적 특성을 추출해 낸다. 이런 통계적 표상의 대표적 형태가 바로 평균 표상이다. 평균 표상의 한 예로 시각 체계에서 계산해 내는 유사한 여러 크기들의 평균 크기를 들 수 있다. 평균 표상은 빠르고 정확하며 비교적 오랜 시간 지속되는 표상이고 평균 표상의 처리과정 또한 병렬적인 처리과정이다. 하지만 지금까지의 통계 표상에 관한 연구는 행동측정방법에 의한 연구였다. 따라서 본 연구는 기능적 자기 공명 영상 기법을 사용하여 통계 표상에 관한 신경기제를 찾고자 하였다. 사전 연구 결과들에 따르면 특정 자극을 연속하여 제시하였을 때 특정 자극을 담당하는 영역에서 자기 공명 영상 신호가 감소함을 알 수 있다. 본 연구에서는 이 반복 감소 현상을 사용하여 원들의 평균이 동일한 자극을 제시하였을 때 우측 후두 영역에서 유의미하게 자기 공명 영상 신호가 감소하는 것을 발견하였다. 이것은 우측 후두 영역이 시각자극에 대한 평균 표상을 처리하는 영역일 수 있음을 시사한다.

• 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.

• 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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• 한국정보과학회언어공학연구회 2004년도 제16회 한글.언어.인지 한술대회
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• pp.319-322
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• 2004

한글은 알파벳 문자처럼 소리를 바탕으로 한 표음문자이지만, 각 글자의 형태는 표의문자인 한자와 유사한 시각적인 효과를 제공한다. 본 연구에서는 자기공명 영상법을 이용하여 한국인이 한글문자와 그림을 인지할 경우 나타나는 신경망적 특성을 알아보았다. 그 결과. 한글과 그림 자극에 대하여 양반구 모두에서 후측두엽 부위의 활성화가 나타났다. 그러나, 전두엽과 측두엽 부분의 활성화는 오직 한글자극의 경우에만 관찰되었다. 좌반구 중전 두엽의 활성화는 음성 및 의미론적 처리와 관련되어 있다고 볼 수 있으며, 우반구 anterior cingulate 활성화는 언어 및 소리의 형성과 관계가 있다고 할 수 있다. 본 연구에서는 우반구 medial frontal 영역인 BA 8의 활성화가 관찰되었다 이 영역은 시각적으로 고차적인 비음성적 자극을 통제하거나 그와 유사한 시각공간적인 정보의 분석과 관련이 있다고 알려져 있다. 본 연구의 결과는 한글의 특성적인 형태가 특정 영역을 활성화시킨 것을 시사한다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제17권3호
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• pp.169-180
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• 2013

목적 : 본 연구는 신경망의 인과성을 이해하기 위해 사용되는 방법인 뇌경두개자기자극기 (TMS)를 기능자기공명영상(fMRI) 내에서 동시에 시행하기 위한 적합성을 평가하는데 그 목적이 있다. 대상 및 방법 : TMS 코일을 지지할 수 있도록 비자성의 특징을 갖는 물질인 Polyetherether Keton (PEEK)을 이용하여 홀더를 제작하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 MR 스캐너 안에서의 TMS 코일의 위치와 방향에 따른 자기장의 분포를 계산하였다. 또한, TMS 자극시 발생할 수 있는 영상 왜곡을 최소화하면서 fMRI영상을 획득하기 위하여 볼륨과 볼륨 획득 사이 간극 동안 TMS 자극을 가하는 기법을 제안하였다. 결과 : 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 코일 중심의 자기장은 코일에서 거리가 멀어질수록 급격하게 감소함을 확인하였다. 팬텀실험을 통해 fMRI 자극제시는 볼륨간 시간 간격을 100 ms정도 수준에서도 영상 왜곡을 줄이는데 문제가 없음을 확인하였다. 운동 과제 수행과 TMS로 운동 중추 자극시 각각의 뇌반응 분석 연구를 통해 fMRI 측정 중 TMS가 가능함을 확인하였다. 결론 : 본 연구를 통해 fMRI 환경 내에서 관심 영역에 TMS를 가함으로써 뇌 기능의 인과적 연결성 연구를 할 수 있는 기본 도구를 확립하게 되었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권6호
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• pp.487-496
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• 2001

본 연구에서는 PIC(마이크로 컨트롤러)를 이용하여 전정계 기능 검사를 할 수 있도록 앙극 (bipolar) 자극이 가능한 정전류 자극기를 제작하였다. 정전류원이 구동할 수 있는 최대 부하와 최대 전류는 각각 3$k\Omega$. 5mA로 하였다. 그리고 자극 패턴은 직류. 정현파, 혹은 펄스파가 가능하도록 제작하였다. 정상인 20명을 대상으로 전기 자극 방법에 따른 안구 운동을 영상 안구운동 검사기(videooculograph; VOG)를 이용하여 분석하였다. 자극 패턴은 직류. 자극 시간은 30초로 하여. 전류의 세기에 대한 안진 반응을 살펴보기 위해 각 피검자마다 자극 전류가 0.75. 1, 2. 3mA인 경우에 대하여 실험하였다 자극 전류의 세기가 2mA 이상일 때는 검사 대상자 모두에게서 안진이 발생하였다 전류의 세기를 0.75에서 3mA로 증가시켰을 때. 느린 성분의 안구운동 속도의 평균은 1.1에서 4.8 deg/sec로 증가하였고. 안진의 평균 횟수 또한 17회에서 48회로 증가하였다. 전기 자극으로 인한 빠른 성분의 안구운동은 일관되게 음 자극을 가하는 전극이 있는 방향으로 나타났으며 좌우 반응의 타이를 나타내는 비대칭도는 전류가 증가할수록 감소하였다. 본 연구는 전기 자극을 이용한 전정 기능 평가와 전정 안반사의 생리기전 연구의 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.2143-2149
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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.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제8권1호
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• pp.9-16
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• 2004

목적 : 운동, 감각, 단어형성 , 듣고이해하기, 기억력과제를주면서 기능적자기공명영상를 이용하여 부운동영역의 기능적 지도화를 한다. 대상 및 방법 : 16명의 오른손잡이 정상지원자를 대상으로 1.5 T자기공명영상기기를 사용하여 전뇌를 BOLD EPI를 기능적자기공명영상을 얻었다. 왼손가락운동, 고온감각, 단어형성 , 듣고이해하기 그리고 기억자극을 주면서 5번의 자극기와 휴식기를 반복하여 영상을 얻었다. p = 0.0001의 역치를 사용하여 활성화된 뇌의 지도화를 시행하였고 역치 이상의 뇌활성화가 보이는 부위를 MNI 공간으로 표시하여 각각의 자극에 대한 해부학적 위치와 활성화를 분석하였다. 결과 : 16명의 정상지원자 중 부운동영역의 활성화는 운동자극시 16명 모두에서, 감각자극시 11명, 단어형성자극시 15명, 듣고이해하기자극시 5명, 그리고 기억자극시 15명에서 보였다. 부운동영역중 앞부분의 활성화는 단어형성자극과 기억자극시 보였으며, 뒤부분의 활성화는 운동과 감각자극시 측정되었다. 운동과 감각자극시 자극부위와 반대편의 부운동영역에서 활성화, 그리고 단어형성자극과 기억자극시 왼쪽반구의 활성화가 주로 측정되었다. 결론 : 부운동영역은 운동과 감각 그리고 단어형성기능과 기억기능에 연관이 있는 뇌부위이며, 부운동영역중에서도 각각의 기능에 해당하는 부위가 존재한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.811-815
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• 2005

최근 선진 각국에서는 시각장애인을 위한 인공 망막 모델구현을 위한 연구가 매우 활발히 진행 중이다. 인공 망막의 여러 기법중 시각피질자극에 의한 방법은 망막손상과 시신경 손상 환자에게 적용할 수 있도록 시피질을 자극한다. 그러나 이 방법은 시각자극전달의 중간단계를 생략하고 직접 뇌세포를 자극하는 것이다. 따라서 본 논문에서는 시각피질자극방법에 기반하여 인간시각처리와 유사하게 영상의 압축방법을 부과함으로써 세포의 특성을 고려한 모델을 나타낸다. 실험 데이터로는 자동차 번호판 숫자들이며, 인식기는 SOM을 사용하였다. 실험결과, 제안된 인식모델과 일반적 인식모델과의 차이가 없음을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권3C호
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• pp.217-223
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• 2012

본 논문에서는 얼굴 영상 및 음성신호 변화를 측정하는 기술을 적용하여 신장에 해당하는 수지침 자극에 따른 효과를 분석하는 기법을 제안하고자 한다. 이를 위해 신장 수지침 자극 전과 후의 얼굴 영상과 음성을 각각 수집하고 영상신호 분석 실험에서는 신장 관련 영역인 지각(턱) 부위의 색상 변화를 측정하였다. 또한, 음성신호 분석 실험에서는 신장과 관련된 음성신호 분석 요소인 1 포먼트 주파수 대역폭과 Shimmer값의 변화를 측정하였다. 실험을 통해 신장 수지침 자극에 따른 지각 부위의 흑색, 1 포먼트 주파수 대역폭 및 Shimmer 측정값이 감소하는 현상을 나타냈다. 최종적으로 실험 결과에 대한 통계적 유의성 분석을 통해 얼굴 영상 및 음성신호 측정 기법에 의한 신장 수지침 효과를 객관적으로 입증하고자 한다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제2호
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• pp.373-376
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• 2005

본 연구에서는 뇌의 반응과 말초신경계의 변화를 통하여 유머와 기쁨의 긍정적인 정서의 구분이 가능한가를 밝히고자 하였다. fMRI와 말초신경계 반응 측정 실험 각각을 수행하는 동안, 유머와 기쁨정서를 유발하는 동영상 자극(2분)이 제시되었고, 실험이 끝난 후 심리적인 평가도 함께 수행되었다. fURI 실험은 boxcar design으로 한 session 내에 두 block으로 구성되었다. 말초신경계 반응실험에서는 안정상태와 정서상태에서의 피부전기 반응을 측정하였다. fMRI 결과, 유머자극과 기쁨자극 제시 시 공통적으로 precentral Cortex, temporal Cortex, precuneus 가 활성화 되었고, 유머자극은 기쁨자극에 비하여 우측 middle temporal cortex, 우측 inferior frontal cortex, 좌측 middle frontal cortex 에서 큰 활성화를 보였다. 피부전기 반응(EDA) 분석 결과 두 정서 모두 안정상태에 비하여 유의하게 증가하였고, 유머자극은 기쁨자극에 비하여 피부전도수준(SCL)과 피부전도반응의 수(NSCR)에서 유의하게 증가하는 것으로 나타났다.