본 연구의 목적은 1) 캡사이신 섭취 (100 mg) 가 에너지 대사 조절자로서 열발생 교감신경활동과 관련된 자율신경활동을 향상시키는지, 2) 본 연구의 대상자들의 UCP1 과 ${\beta}_{3}$-AR 유전자 다양성이 자율신경활동에 영향을 주는지를 조사한 것이다. 8명의 대상자 (24.7 ${\pm}$ 1.8 세) 가 이 실험에 자발적으로 참여하였다. 심박수변이성 파워 스펙트랄 분석에 의해 평가된 심장자율신경활동과 에너지 대사는 총 90분간 매 30분마다 5분간 측정하였으며, 캡사이신 또는 위약 그룹은 무작위로 대상자에서 섭취되었다. 본 연구의 결과에서, 두 그룹간의 안정시 심박수에서는 유의한 차이가 없었다. 자율신경활동은 캡사이신 그룹에서 증가하였으나, 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 총 대상자중, UCP1의 GG유전자 타입을 가진 대상자는 37.5% 였다. 그러나 캡사이신 그룹은 Test3에서 측정시 호흡 교환율이 유의하게 낮았다 (CAP: 0.80 ${\pm}$ 0.02 vs. CON: 0.85 ${\pm}$ 0.02, means ${\pm}$ SE, p<0.05). 이상의 결과로서, 캡사이신 (100 mg) 의 섭취는 지방분해를 향상시킴으로서 비만 과/또는 고지혈증을 가진 개개인에서 유익한 성분임을 시사할 수 있다. 또한 자율신경에 대한 비만과 관련된 UCP1 과/또는 ${\beta}_{3}$-AR 과 같은 유전자 다양성은 앞으로의 연구에 고려되어져야 할 것이다.
만성통증을 동반한 류마티즘 환자에서 자율신경계 이상(autonomic nervous system dysfunction)이 동반되기도 한다. 특히 만성통증 환자에서 자율신경계 이상은 국소 통증 강도 증가 및 통증 역치 감소를 발생하여 만성 근골격계 통증에 악영향을 미친다고 확인되었다. 이런 만성 근골격계 통증 환자에 온열-척추 마사지 치료를 실시한 실험에서 통증경감과 자율신경계 회복이 되었다고 보고되고 있다. 그래서 우리는 만성 통증과 자율신경계 이상이 동반된 류마티즘 환자에 온열-척추 마사지 치료를 적용하였고 자율신경기능의 회복과 통증의 감소를 경험한 사례가 있어 보고하고자 한다.
미래의 로봇 산업은 기존 자동화 산업 뿐만 아니라 안내, 보안 등의 가정, 공공기관 또는 우주, 심해 등에서 인간을 대신할 대안으로 활용되어질 전망이다. 이는 기존의 단순반복에서 벗어나 자율이동, 자기학습 등이 가능하도록 개발되어야 한다. 본 논문에서는 로봇을 공공기관에서의 안내, 보안 또는 위험현장, 군사용으로 적용하기 위해 필요한 기술인 자율이동시스템을 개발하였다. 로봇이 자율이동하기 위해서는 자기위치추적, 장애물 탐지 및 회피 기술이 필요하다. 이를 위해 초음파센서를 이용해 로봇을 탐지 시스템을 구성하였으며 LM신경회로망 제어기를 사용하여 로봇의 이동을 제어하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 장애물 회피능력과 이동성능 결과를 검증하였다.
교래자연휴양림을 탐방한 대상자들이 삼림욕을 한 후에 자율신경의 활성도에 미치는 영향을 평가하는 것이 목적이었다. 방법: 삼림욕 전후에 유비맥파기를 이용하여 맥파를 측정하였다. 결과: 삼림욕 후에 교감신경 활성(LF)의 변화에서는 대조군의 사전과 사후의 평균치 차이는 유의성이 없었으나, 실험군에서는 사전보다 사후에는 증가하여 유의성이 있었으며(p<.038), 분산분석에서는 그룹간(p<.014), 전후 차( p<.026) 및 그룹과 전후 차에서도 유의하였다(p<.018). 부교감신경 활성도(HF)의 변화에서는 대조군과 실험군 간에 모두 유의성이 없었다. LF/HF 비율에서는 실험군에서는 사전보다 사후에 증가하여 유의성이 있었고(p<.019), 그리고 분산분석에서는 그룹간, 사전 및 사후 차간에서도 유의성이 있었다(p<.04). 평균맥박의 변화에서는 대조군은 사전보다 사후에 유의성이 없이 감소하였으나, 실험군에서는 사전보다 사후에 증가하여 유의성이 있었다(p<.026). 맥박표준편차(SDNN)의 변화에서는 대조군 및 실험군의 사전보다 사후의 평균치는 감소하였으나 유의성이 없었으나, 분산분석에서는 그룹간에서는 유의성이 있었다(p <.014). 심박변이평균편차(RMSSD)의 변화에서는 대조군 및 실험군의 사전과 사후의 평균치 차이는 유의성이 없었다. 결론: 교래곶자왈 숲 삼림욕 후에는 자율신경의 활성이 변화되고 평균맥박도 높아져서 자연치유의 장소로 유용하다고 판단한다.
본 논문에서는 자율 이동 로봇의 학습을 위해 신경망과 진화 알고리즘을 이용한 방법을 제안한다. 이것은 자연계의 생물이 진화와 학습을 통해 환경에 적응해 나가는 방식과 유사하다. 또한 본 논문에서는 행동기반 제어 방법인 포섭구조를 이용해 로봇의 행동을 제어하는 방법을 제안한다 포섭 구조는 행동 규칙을 병렬적으로 모듈화 하여 낮은 레벨에서는 기본적인 행동을 담당하고, 높은 레벨에서는 좀 더 복잡한 행동을 담당하는 구조로 되어있다 따라서 각 행동 레벨이 협조를 함으로써 복잡한 임무를 수행할 수 있다. 포섭 구조에서 각 레벨의 제어기는 신경 망으로 구성하며 각 행동 레벨이 서로 영향을 주고받으며 진화함으로써 주어진 임무를 달성하도록 한다. 제안된 방법은 자율 이동 로봇인 Khepera 로봇을 이용해 실제 환경에서 구현함으로서 그 유효성을 입증한다.
본 논문에서는 자율 이동 로봇의 학습을 위해 신경망과 진화 알고리즘을 이용한 방법을 제안하고 또한 행동기반 제어 방법인 포섭구조를 이용해 로봇의 행동을 제어하는 방법을 제안한다. 포섭 구조는 기존의 Al방법과는 달리 행동 규칙을 병렬적으로 모듈화 하여 낮은 레벨에서는 기본적인 행동을 담당하고, 높은 레벨에서는 좀 더 복잡한 행동을 담당하는 구조로 되어있다. 따라서 각 행동 레벨이 협조를 함으로써 복잡한 임무를 수행할 수 있다 포섭 구조에서 각 레벨의 제어기는 신경망으로 구성하며 각 행동 레벨이 서로 영향을 주고받으며 진화함으로써 주어진 임무를 달성하도록 한다 제안된 방법은 자율 이동 로봇인 Khepera 로봇의 시뮬레이션을 통해 결과의 효율성을 입증한다.
실내 자율 주행은 실외 환경에서의 자율 주행과는 다른 환경적인 요소가 주어진다. 폐쇄된 환경에서 좁은 길을 따라 주행해야 하며, 불규칙한 조명, 계단과 같은 지형의 특성, 바닥에 산재한 장애물 등 실외 환경과 다른 요소를 극복해야 한다. 또한 실내 복도에서의 주행은 텍스처가 유사하거나 다양성이 적은 환경의 경우 복잡한 환경에 비해 인식에 어려움이 있다. 본 논문에서는 다양성이 적은 실내 복도환경에서의 컨벌루션 신경망(CNN)을 이용한 자율 주행 드론을 연구한다. 설계한 신경망은 드론의 전면 카메라로부터 이미지를 받아온 후, 그 이미지를 바탕으로 다음 경로를 예측하여 드론을 조향한다. 총 38번의 주행 테스트 결과, 복도 주변의 벽이나 문에 부딪히지 않고 직선 구간을 완주하여 다양성이 적은 실내 환경에서의 주행 성능을 확인할 수 있었다.
목 적 : Rett 증후군 환자에서는 일반인에서 보다 돌연사의 확률이 높은 것으로 알려져 있으며, 그 원인으로 자율신경계 기능 부전에 의한 치명적인 부정맥 같은 심장의 전기 생리적 불안정성이 가장 의심되고 있다. 본 연구는 Rett 증후군 환자에서 심박수 변이도와 교정 QT 간격을 측정하여 실제로 자율신경 활성도에 문제가 있는지의 여부를 확인하기 위하여 실시하였다. 방 법 : 분자유전학적 염색체검사나 임상적 진단기준에 의하여 진단된 Rett 증후군 환자 12례를 대상군으로, 나이가 비슷한 정상아 30례를 대조군으로 하여 이들에서의 자율신경 활성도인 심박수 변이도와 교정 QT 간격을 측정하여 비교하였다. 심박수 변이도는 24시간 보행 심전도를 기록한 후 디지털화 된 심전도를 자동적으로 분석하여 power spectrum을 만들고 그 중 주파수영역(고주파 성분, 저주파 성분, 극소저주파 성분, LF/HF 비율)과 시간 영역(평균 RR 간격, SDNN, rMSSD, pNN50), 교정 QT 간격을 측정하여 비교하였다. 비교는 세 그룹으로 나누어서 전체 Rett 증후군과 정상 대조군 사이, 전형적인 Rett 증후군과 정상 대조군 사이, 비전형적 Rett 증후군과 정상 대조군 사이에서 실시하였다. 결 과 : 1) Rett 증후군 환자에서는 대조군에서 보다 시간영역의 rMSSD이 통계적으로 의미있게 낮았고(P<0.005), LF/HF 비율이 의미있게 높았으며(P<0.005), 교정 QT 간격도 의미있게 연장되어(P<0.005) 있었다. 2) 전형적인 Rett 증후군 환자에서도 대조군에서 보다 rMSSD이 통계적으로 의미있게 낮았고(P<0.005), LF/HF 비율도 의미있게 높았으며(P<0.05), 교정 QT 간격도 의미있게 연장되어 있었다(P<0.001). 3) 비전형적 Rett 증후군에서도 마찬가지로 rMSSD이 통계적으로 의미있게 낮았고(P<0.05), LF/HF 비율도 의미있게 높았으며(P<0.001), 교정 QT간격도 의미있게 연장되어 있었다(P<0.05). 4) 이상의 결과에서 Rett 증후군에서는 전형적인 환자나 비전형적인 환자 모두 미주신경긴장의 변화와 호흡에 의해 민감한 영향을 받는 rMSSD의 저하가 있었고, 교감-부교감신경 균형성을 나타내는 LF/HF 비율의 증가가 있었으며, 자율신경계에 영향을 받는 교정 QT 간격이 연장되었던 것으로 보아, 교감-부교감신경의 균형성에 이상이 있는 것으로 사료된다. 결 론 : Rett 증후군 환자에서 자율신경 활성도의 지표인 심박수 변이도의 의미있는 저하와 교정 QT 간격의 의미있는 연장이 나타나는 것으로 미루어 보아, 이 질환에서 자주 동반되는 돌연사가 일어나는 원인 중의 하나로 이러한 교감-부교감신경의 불균형을 의심할 수 있겠다.
본 연구는 담배흡연자에서 비만과 심장자율신경조절의 관련성 규명을 목적으로 수행되었다. 의료기록 및 외관상 건강한 총 85명의 남자 대학생 흡연자들을 대상으로 자료를 수집하였으며, 모든 참가자들의 안정 시 심장자율신경조절 평가를 위해 단기간 표준프로토콜에 따른 심박변이도(heart rate variability, HRV) 지표들을 산출하였다. 한편 체질량지수, 체지방률, 허리둘레 및 허리/엉덩이 둘레비는 표준 비만지표로서 활용되었다. 연구결과 허리/엉덩이 둘레비를 기준으로 분류된 상위집단은 하위집단에 비해 부교감신경활동을 반영하는 HRV의 rMSSD, pNN50, HF 및 SD1에서 유의하게 낮은 값을 나타내었다. 그러나 HRV의 교감신경활동지수 LF/HF에서는 집단 간 통계적 차이가 없었다. 또한 상관분석 결과 시간, 주파수 및 비선형영역의 HRV 부교감신경 지수들이 체질량지수와 관련하지 않는 반면 허리둘레, 허리/엉덩이 둘레비 및 체지방률과 같은 비만지표들과는 유의한 상관관계를 나타내었다. 특히 허리둘레와 체지방률에 비해 허리/엉덩이 둘레비가 부교감신경활동과 더 밀접하게 관련하는 경향을 나타냈다. 이상의 결과들은 남자 대학생 흡연자들에서 전반적인 비만도를 반영하는 체질량지수와는 독립적으로 중심부 비만이 심장부교감신경 저하와 관련하는 주된 상관 요인임을 뒷받침한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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