• 제목/요약/키워드: Brain Cognition

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유아용 시선 추적 장치의 개발 연구 (Development of Eye Tracker System for Early Childhood)

  • 이병호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.91-98
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    • 2019
  • 본 연구는 유아 시선 추적 연구의 특성을 분석하고, 이를 바탕으로 유아를 대상으로 하는 시선 추적 장치를 개발하여, 자료수집 기능을 실험하는데 목적을 두었다. 시선 추적은 눈의 위치와 움직임을 측정하고 분석하는 과정을 통하여, 인간의 인지 및 사고에 대한 과학적인 자료를 제공한다. 본 연구에서 제작한 시선 추적 장치 카메라 모듈은 국내에서 쉽게 구할 수 있는 일반 부품을 활용하여 구성하였고, 분석 소프트웨어는 Arrington Research의 Viewpoint를 사용하였다. 본 연구에서 개발된 시선 추적 장치의 정확도를 검증하기 위하여 시선 추적 전문 기업 Tobii의 시선 추적 장치에서 수집된 시선 추적 자료와 비교하였다. 시선 추적 자료 수집은 만 5세 유아 52명을 대상으로 이루어졌으며, 테스트 결과 유효도를 t 검증으로 분석한 결과 두 시스템 간에 유의한 차이가 나타나지 않았다. 이러한 결과는 본 연구에서 개발한 시선 추적 장치가 일정한 실험 환경 내에서 유아의 시선 추적 자료를 수집하는데 적절한 수준의 정확도를 보여준다는 것을 나타낸다.

Scopolamine으로 유도된 인지장애 마우스의 기억력 개선 효과에 대한 인삼, 생지황, 발효홍삼 추출물의 비교 연구 (Comparative Study of Ginseng Radix, Rehmanniae Radix and Fermented Red-ginseng Extracts Effects on Memory Improvement in Scopolamine-induced Memory Impaired Mice)

  • 김지현;김종욱;이창현
    • 동의생리병리학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.11-17
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    • 2022
  • In this study, we investigated the effects of Ginseng Radix (G), Rehmanniae Radix (R), and Fermented red-ginseng extracts (FRG) on cognitive function in scopolamine-induced memory-impaired mice. We measured the effects of G, R, and FRG on the improvement of memory and cognition via behavior analysis. In addition, we measured the acetylcholinesterase (AChE) activity in the hippocampus of each group of mice. The expression of β-amyloid, Tau, and BDNF in the brain tissues were observed through immunohistochemical staining. Ginseng Radix (G) and Fermented red-ginseng (FRG) have effectively improved cognitive function in the water maze test. Ginseng Radix (G), Rehmanniae Radix (R), and Fermented red-ginseng (FRG) have improved the willingness of mice to explore the new environment, as confirmed by Y maze test. In addition, immunohistochemical staining revealed that Ginseng Radix (G) decreased the expression of β-amyloid and Tau in the hippocampus. In addition, fermented red-ginseng (FRG) increased the expression of BDNF. Ginseng Radix (G), Rehmanniae Radix (R), and Fermented red-ginseng (FRG) have decreased the concentration of acetylcholinesterase in the hippocampus as compared with the control group of mice. In conclusion, Ginseng Radix (G), Rehmanniae Radix (R), and Fermented red-ginseng (FRG) are considered to have the potential for development as candidate drugs to control the progression of Alzheimer's disease (AD).

패션필름의 유형에 따른 이용자의 뇌파 반응 연구 (A Study of Users' EEG Responses to Different Types of Fashion Films)

  • 이청순;이승희
    • 한국의류학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.323-336
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    • 2023
  • In the 21st century, fashion films are frequently used throughout the fashion industry. In particular, as videos have become an essential element and a communication tool of social media, they are becoming even more important in the world of fashion. In this study, different types of short-length fashion films (< 0:60) in current use were derived, and the effects of on the cognitive and emotional responses of users were analyzed using electroencephalogram(EEG) findings. EEG measurements were performed using Epoc+ on 31 healthy women aged 20-29 years after viewing six types of fashion films[fiction/well-made, fiction/user generated content(UGC), documentary/well-made, documentary/UGC, art/well-made, and art/UGC] in random order. The results demonstrate differences among four types of films. Specifically, alpha waves in the frontal lobe decreased more while watching documentary/UGC films than while watching art/well-made films. Gamma waves in the temporal lobe decreased more while watching fiction/well-made films than while watching documentary/UGC films. Furthermore, theta waves in the occipital lobe increased more while watching fiction/well-made films than while watching art/UGC films. These findings suggest that different types of fashion films can stimulate different parts of the brain that process thinking, cognition, emotion, and visual and auditory information and consequently evoke emotional responses.

Harnessing the Power of Voice: A Deep Neural Network Model for Alzheimer's Disease Detection

  • Chan-Young Park;Minsoo Kim;YongSoo Shim;Nayoung Ryoo;Hyunjoo Choi;Ho Tae Jeong;Gihyun Yun;Hunboc Lee;Hyungryul Kim;SangYun Kim;Young Chul Youn
    • 대한치매학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.1-10
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    • 2024
  • Background and Purpose: Voice, reflecting cerebral functions, holds potential for analyzing and understanding brain function, especially in the context of cognitive impairment (CI) and Alzheimer's disease (AD). This study used voice data to distinguish between normal cognition and CI or Alzheimer's disease dementia (ADD). Methods: This study enrolled 3 groups of subjects: 1) 52 subjects with subjective cognitive decline; 2) 110 subjects with mild CI; and 3) 59 subjects with ADD. Voice features were extracted using Mel-frequency cepstral coefficients and Chroma. Results: A deep neural network (DNN) model showed promising performance, with an accuracy of roughly 81% in 10 trials in predicting ADD, which increased to an average value of about 82.0%±1.6% when evaluated against unseen test dataset. Conclusions: Although results did not demonstrate the level of accuracy necessary for a definitive clinical tool, they provided a compelling proof-of-concept for the potential use of voice data in cognitive status assessment. DNN algorithms using voice offer a promising approach to early detection of AD. They could improve the accuracy and accessibility of diagnosis, ultimately leading to better outcomes for patients.

가정간호 시범사업 간호진단 및 간호중재 분석 연구 (A Study Analyzing Nursing Diagnoses and Nursing Interventions used in a Demonstration Home Care Project)

  • 서미혜;이혜원;전춘영
    • 대한간호
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    • 제34권5호
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    • pp.52-67
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    • 1996
  • As home care in developing and becoming part of the health care delivery system in Korea, it is necessary to examine the use of nursing diagnoses and related nursing interventions with a view to increasing the standardization of nursing recording. This study was done to examine the nursing diagnosis and related nursing interventions used in home care. Data were collected using a chart review of the nursing notes written for the home care given to 38 patients who had pulmonary diseases or traumatic brain or spinal cord injuries and who had received home care as part of a demonstration home care project in a college of Nursing in Seoul. Early on in the project discussions as to format and use to nursing diagnosis was done and a tool was developed based on Gordon's eleven functional catergories with the addition of categories to cover family and environment. This tool was used in the data collection. Data included nursing diagnosis, etiologies and interventions. Real numbers and percentages were used in the analysis. The results show that the most frequently used diagnoses were in the category of physical function (75.6%), followed by the category of emotional and social function (21.8%). The least frequently used category was the one for family and environment (2.6%). The order of the frequency of recorded nursing interventions was the same, 82.3% for physical function, 16.2% of emotional and social function and 1.5% for family and environment. Under the category of physical functioning the most frequently used nursing diagnoses were related to mobility (62.2%), nutrition (23.6%) and elimination (11.9%). The frequencies of nursing interventions for these three diagnostic categories were 69.8%, 16.0% and 10.8% respectively. For emotional and social functioning, the most frequently used diagnoses were for cognition-perception (37.1%), self-perception (30.6%) and perception of health (23.7%). The ordering of the frequency of nursing interventions varied slightly. The most frequently used interventions were for the category of self-perception (31.7%) followed by cognition-perception (24.1%) and perception of health (22.9%). Looking at individual diagnoses, it was found that within the categroy of physical functioning, the most frequently used diagnosis was "impaired physical mobility" (29.5%) and this diagnosis involved 43.9% of the interventions. This was followed by "ineffective breathing pattern" (19.4%) with 17.7% of interventions, and "alteration in nutrition, less than body requirements" (11.2%) with 8.1% of the interventions. For the emotional social category, noncompliance was the most frequently used nursing diagnosis (18.2%) with 19.2% of the interventions. This was followed by "anxiety" (13.4%) with 13.6% of the interventions and by "knowledge deficit" (13.4%) but with only 5.5% of the interventions. The other diagnoses and interventions did not follow this pattern of frequency. Although there were a large number of diagnostic and intervention events, the number of actual diagnoses and interventions used were relatively small ranging from six interventions for "knowledge deficit" to 40 interventions for "imparied physical mobility". From this it can be concluded that the results of this study could be used as basic data for the development of standardized charts with respect to nursing diagnosis and interventions for clients with pulmonary disease and clients with traumatic brain or spinal cord injuries. Interventions that were direct care activities (1178) were much more frequent that education (430), and assessment and observation (148). There were also few diagnoses or interventions related to the family and the environment. This suggests two areas that need to be developed in home care and that need to be considered in the development of standardized records for use in home care.

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양측성 안구운동이 조현병 환자의 얼굴 재인에 미치는 영향 (The Effect of Bilateral Eye Movements on Face Recognition in Patients with Schizophrenia)

  • 이나현;김지웅;임우영;이상민;임상현;권혁찬;김민영;김기웅;김승준
    • 정신신체의학
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    • 제24권1호
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    • pp.102-108
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    • 2016
  • 연구목적 조현병 환자의 흔한 신경인지적 결함 중 대표적인 것으로 재인 기억의 손상을 들 수 있다. 또한 조현병 환자에게서는 일반인에게 관찰되는 정서 자극에 대한 기억 증진 현상이 명확하게 나타나지 않는다. 한편, 기억 검사 시행 전 양측성 안구운동을 수행할 경우 일반적인 재인 기억뿐만 아니라 정서가를 가진 자극에 대한 기억이 보다 향상되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 이러한 양측성 안구운동의 기억 향상 효과가 조현병 환자에게서도 나타나는지를 알아보고자 하였다. 방 법 조현병 환자 21명이 연구에 참여하였다. 참여자들은 일주일 간격으로 두 번 분노 표정 혹은 무표정을 보이는 얼굴 사진들을 학습한 후 양측성 안구운동 혹은 안구 고정 조건을 무작위 순서로 거쳐 이전에 학습한 사진에 대한 재인 과제를 시행하였다. 양측성 안구운동 여부 및 얼굴 사진 표정 차이에 따른 인식 정확도, 반응 편향성, 정답 반응 시간의 차이를 이원 반복측정 분산분석을 사용하여 분석하였다. 결 과 조현병 환자는 양측성 안구운동을 시행한 경우 그렇지 않은 경우에 비해 통계적으로 유의미하게 얼굴 재인 과제에서 정답 반응 시간이 단축되었고(F=5.812, p<0.05), 반응 편향성이 완화되었다(F=10.366, p<0.01). 조현병 환자가 얼굴 재인 과제 수행 시 양측성 안구운동 조건과 얼굴 자극 표정 조건 간의 상호작용은 통계적으로 유의미하지 않았다. 결 론 본 연구 결과는 양측성 안구운동이 조현병 환자의 일반적인 재인 기억 능력을 촉진시킬 수 있으나 정서 자극의 처리를 보다 촉진시키지는 못함을 보여준다. 향후 신경생리학적 혹은 신경영상학적 검사 등의 추가 연구를 통해 이러한 기억 촉진 효과의 생물학적 기전을 밝혀야 할 것이다.

신경 활성화 연구의 원리와 최근 동향 (Principle and Recent Advances of Neuroactivation Study)

  • 강은주
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제41권2호
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    • pp.172-180
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    • 2007
  • [ $^{15}O$ ]을 이용한 양전자 방출 단층촬영 기법(Positron emission tomography)은 핵의학 영상 기법 중에서 두뇌의 인지 기능과 연관된 두뇌 활성화를 정상인과 환자들로부터 연구하는데 큰 장점이 있다. $^{15}O-PET$, 특히 $H_2^{15}O$ PET 기법은 두뇌 국소 혈류 변화(rCBF; regional brain flow)를 상대적으로 비침습적이면서 동시에 정량적 측정할 수 있기 때문에 두뇌 기능을 연구하는데 오늘날 존재하는 핵의학 영상기법 중에서 가장 광범위하게 쓰이고 있다. 특히 $^{15}O$은 짧은 반감기로 인하여, 동일한 피험자를 서로 다른 과제 조건에서 반복적으로 측정하는 것이 가능하다. 이 PET기법은 fMRI와 같은 다른 기능 영상 기법에 비하여 기술적 제한이 있는데, 예를 들면 시간과 공간 해상도가 좋지 않다든지, 개인 데이터를 분석하기에 통계적 효율성이 부족하다거나 하는 문제이다. 그러나 최근에 3D 획득방법 같은 기술적인 발전으로 적은 양의 방사능 dose로 좋은 영상을 획득하는 것이 가능하게 되었고, 이는 다시 개개인으로부터 더 많은 수의 PET 스캔을 획득하는 것을 가능하게 하며, 결과적으로 개인 데이터의 분석이 가능한 통계적 효율성을 제공하게 되었다. 그 외에 $^{15}O$ PET 의 스캐너 환경이 소음에서부터 자유롭다던가, 개개 스캔이 각 과제 조건에서 불연속적이지 획득되기 때문에 상태 특정적 두뇌 변화를 연구하기에 유리하다는 PET연구 만의 장점이 있다. 본 종설에서는 정상인들이나 임상적 환자 집단을 사용한 예시적 연구들을 들어 $^{15}O$ PET의 장점과 한계를 논하고, 두뇌 활성화 연구에 효율적인 PET 연구 절차를 고안하기 위해 고려해야 할 사항들에 대하여 논하였다.TEX>$29.9{\pm}1.8%$, DMF: $7.6{\pm}0.5%$이었다. MEK에서 얻은 $[^{11}C]1$의 비방사능은 98 ($GBq/{\mu}mol$)이다. 각 물질의 질량 분석은 1: m/z 257.3 (M+1), 2: 257.3 (M+1), 3: 271.3 (M+1)이었다. 각 생성물질의 표지효율은 MEK에서 $86.0{\pm}5.5%:5.0{\pm}3.4%:1.5{\pm}1.3%$ $([^{11}C]1:[^{11}C]2:[^{11}C]3)$, CHO에서 $59.7{\pm}2.4%:4.7{\pm}3.2%:1.3{\pm}0.5%$, DEK에서 $29.9{\pm}1.8%:2.0{\pm}0.7%:0.3{\pm}0.1%$, DMF에서 $7.6{\pm}0.5%:0.0%:0.0%$이다. 결론: $[^{11}C]1$은 4가지 반응용매 중 MEK 반응용매에서 가장 높은 표지효율을 나타냈다. 부산물인 $[^{11}C]3$은 고성능 액체 크로마토그래피의 자외선, 방사능 검출기와 질량 분석법을 통해 물질을 추정할 수 있었다.의 개선 효과가 있는 것으로 판단되며 지질과산화에 대해서 강한 억제 활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로 복분자는 생활 습관병의 예방과 개선에 유효한 것으로 사료되었으며, 지질대사와 과산화지표의 검증을 통해 기능성 식품소재로 활용될 수 있음을 보여주었다.로서 역시 CTV 치료계획에서 적게 조사되었다(p=0.005). 기존의 ICRU 치료계획은 잔류종양의 크기가 작은 경우 불필요하게 정상조직에 많은 선량이 투여되기 때문에 CT를 이용한 CTV 치료계획을 적용하여 정상조직에 대한 피폭을 현저히 낮추고 잔류종양에 목표한 선량을 조사할 수 있다.

Imaging Neuroreceptors in the Living Human Brain

  • Wagner Jr Henry N.;Dannals Robert F.;Frost J. James;Wong Dean F.;Ravert Hayden T.;Wilson Alan A.;Links Jonathan M.;Burns H. Donald;Kuhar Michael J.;Snyder Solomon H.
    • 대한핵의학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.17-23
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    • 1984
  • For nearly a century it has been known that chemical activity accompanies mental activity, but only recently has it been possible to begin to examine its exact nature. Positron-emitting radioactive tracers have made it possible to study the chemistry of the human mind in health and disease, using chiefly cyclotron-produced radionuclides, carbon-11, fluorine-18 and oxygen-15. It is now well established that measurable increases in regional cerebral blood flow, glucose and oxygen metabolism accompany the mental functions of perception, cognition, emotion and motion. On May 25, 1983 the first imaging of a neuroreceptor in the human brain was accomplished with carbon-11 methyl spiperone, a ligand that binds preferentially to dopamine-2 receptors, 80% of which are located in the caudate nucleus and putamen. Quantitative imaging of serotonin-2, opiate, benzodiazapine and muscarinic cholinergic receptors has subsequently been accomplished. In studies of normal men and women, it has been found that dopamine and serotonin receptor activity decreases dramatically with age, such a decrease being more pronounced in men than in women and greater in the case of dopamine receptors than serotonin-2 receptors. Preliminary studies in patients with neuropsychiatric disorders suggests that dopamine-2 receptor activity is diminished in the caudate nucleus of patients with Huntington's disease. Positron tomography permits quantitative assay of picomolar quantities of neuro-receptors within the living human brain. Studies of patients with Parkinson's disease, Alzheimer's disease, depression, anxiety, schizophrenia, acute and chronic pain states and drug addiction are now in progress. The growth of any scientific field is based on a paradigm or set of ideas that the community of scientists accepts. The unifying principle of nuclear medicine is the tracer principle applied to the study of human disease. Nineteen hundred and sixty-three was a landmark year in which technetium-99m and the Anger camera combined to move the field from its latent stage into a second stage characterized by exponential growth within the framework of the paradigm. The third stage, characterized by gradually declining growth, began in 1973. Faced with competing advances, such as computed tomography and ultrasonography, proponents and participants in the field of nuclear medicine began to search for greener pastures or to pursue narrow sub-specialties. Research became characterized by refinements of existing techniques. In 1983 nuclear medicine experienced what could be a profound change. A new paradigm was born when it was demonstrated that, despite their extremely low chemical concentrations, in the picomolar range, it was possible to image and quantify the distribution of receptors in the human body. Thus, nuclear medicine was able to move beyond physiology into biochemistry and pharmacology. Fundamental to the science of pharmacology is the concept that many drugs and endogenous substances, such as neurotransmitters, react with specific macromolecules that mediate their pharmacologic actions. Such receptors are usually identified in the study of excised tissues, cells or cell membranes, or in autoradiographic studies in animals. The first imaging and quantification of a neuroreceptor in a living human being was performed on May 25, 1983 and reported in the September 23, 1983 issue of SCIENCE. The study involved the development and use of carbon-11 N-methyl spiperone (NMSP), a drug with a high affinity for dopamine receptors. Since then, studies of dopamine and serotonin receptors have been carried out in over 100 normal persons or patients with various neuropsychiatric disorders. Exactly one year later, the first imaging of opitate receptors in a living human being was performed [1].

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녹용 추출물이 치매 동물모델의 기억력 개선과 관련효소 활성에 미치는 효과 (Effects of the Deer Antler Extract on Scopolamine-induced Memory Impairment and Its Related Enzyme Activities)

  • 이미라;손백신;고리주안;왕춘년;방철명;왕젠;모은경;이선영;성창근
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.409-414
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    • 2009
  • 본 연구는 녹용 추출물이 scopolamine으로 기억손상을 유발한 실험동물의 기억력 개선과 AChE, MAO-B의 활성억제, 신경전달 물질인 ACh 함량을 치매 치료제인 tacrine과 비교하여 분석하였다. 공간인지력을 평가하는 Morris water maze test에서 scopolamine(2 mg/kg, i.p.)으로 기억손상을 유발한 경우 4일간의 인지훈련에도 불구하고 platform을 찾아가는 escape latency 시간이 증가되었으며, tacrine과 녹용추출물 투여군은 훈련 2일째부터 유의적으로 escape latency 시간이 감소하였다. 실험 5일째 platform을 제거한 probe test에서도 녹용 추출물 처리군은 scopolamine 처리군보다도 escape latency 시간이 유의적으로 감소하여 장기기억 개선효과가 있음을 보여주었다. 뇌의 신경전달물질인 ACh 생성은 대조군 대비 scopolamine 투여군은 84.7% 감소하였으나, 녹용 추출물 투여군(97.5%)은 치매 치료제인 tacrine(97.8%)과 비슷하게 정상적인 수치로 ACh 생성량을 증가시켰다. Tacrine 처리군은 scopolamine 투여로 상승한 뇌조직과 혈청의 AChE 활성을 유의적으로 감소시켰고, 녹용 추출물 처리군은 뇌조직의 AChE 활성을 유의적으로 감소시켰다. 뇌조직의 MAO-B 활성은 그룹 간 유의적인 차이는 없었으나, tacrine과 녹용 추출물 처리군이 scopolamine 투여군보다 MAO-B 활성을 감소시키는 경향을 보였다. 따라서 녹용 추출물은 scopolamine으로 기억손상을 유발한 치매 동물모델에서 신경전달물질을 분해하는 효소의 활성을 저해함으로써 장기기억 활성을 촉진하고 콜린성 신경계를 자극하여 기억 및 학습 증진에 효과적으로 작용하는 천연물 유래 기능성 물질로 사료된다.

다양한 임상경과를 보인 멜라스(MELAS, mitochondrial encephalopathy, lactic acidosis, and stroke-like episode) 증후군 2례 (Two Cases of MELAS Syndrome Manifesting Variable Clinical Cour)

  • 최서열;이승호;명나혜;이영석;유지숙
    • 대한유전성대사질환학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.102-108
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    • 2016
  • 멜라스 증후군은 사립체 질환 중의 하나로서, 증상발현 시기 및 임상 양상이 매우 다양하여 의심하지 않으면 진단이 늦어지는 경우가 있을 수 있다. 연구자들은 임상경과를 달리하는 두 증례를 경험하였기에 보고하는 바이다. 증례 1에서는 두통과 시야 흐림, 경련 등이, 증례 2에서는 성장장애, 난청, 시야 흐림, 경련 등이 초기 증상으로 나타났으며, 증례 1은 현재도 일상 생활이 가능한 정상적인 활동도를 보이는 반면에, 증례 2의 경우에는 심각한 뇌손상을 받은 후에 진단되어 예후가 불량하였다. 멜라스 증후군의 치료는 대증적으로 이루어지게 되며, 약물적인 치료 중 코엔자임 Q10, L-아르지닌 등을 사용하였을 때 성공적인 결과를 얻을 수 있다. 질환의 초기에는 비특이적인 경우가 많음으로 관심과 의심을 통하여 멜라스 증후군을 조기 진단하는 것이 매우 중요하다고 할 수 있으며, 조기 진단과 적절한 교육 및 지지적인 치료를 통해 임상경과를 좋게 만들 수 있도록 노력하는 것이 예후에 중요하다고 할 수 있겠다.

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