• 제목/요약/키워드: Brain activation

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Time-dependent Modulation of Cerebral Ischemic Injury by Activated Macrophages/microglia after Lipopolysaccharide Microinjection into Rat Corpus Callosum

  • Lee, Jae-Chul;Kim, Won-Ki
    • 대한약학회:학술대회논문집
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    • 대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2-1
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    • pp.106-107
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    • 2003
  • tIn brain ischemic insult, inflammatory cells such as macrophages and lymphocytes are chemo-attracted into the brain lesion and release cytokines, resulting in an activation of microglia that are functionally equivalent to peripheral macrophages in the central nervous system. In cerebral ischemic insults, activated inflammatory cells such as microglia and macrophages may be implicated in the pattern and degree of ischemic injury by producing various bioactive mediators. (omitted)

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자연과 도시환경의 인체친화성에 대한 신경해부학적 평가: 기능적 자기공명영상법 (Neuro-Anatomical Evaluation of Human Suitability for Rural and Urban Environment by Using fMRI)

  • 김광원;송진규;정광우
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제22권1호
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    • pp.18-27
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    • 2011
  • 본 연구에서는 3.0 Tesla 기능적 자기공명영상법(function magnetic resonance imaging, fMRI)을 이용하여 자연과 도시풍경의 시각 자극에 따른 대뇌중추의 활성화 영역의 차이점을 규명하고, 아울러 대뇌 부위별 활성화 양상의 차이점을 정량적으로 분석하여 자연과 도시의 생활환경을 인체친화성과 관련하여 신경해부학적 측면에서 연구하고자 하였다. 오른손잡이 정상인 27명(평균 $27.3{\pm}3.7$세)을 대상으로 3.0T MRI를 사용하여 기능적 자기공명영상을 얻었다. 대뇌의 활성화를 유도하기 위한 시각 자극 패러다임은 3번의 휴지기와 2번의 활성기로 구성되어 있고, 각각의 휴지기와 활성기 지속시간은 30초와 120초로 하였다. 전체 피험자 27예의 설문결과를 바탕으로 자연풍경을 선호한 26예와 도시풍경을 비선호한 14예를 두 그룹으로 나눈 후 활성화 양상을 비교하였다. 자연과 도시풍경 간의 대뇌 활성화 양상을 비교한 결과, 도시풍경에 비하여 자연풍경을 보았을 때 유의한 수준(p<0.05)에서 활성화를 보인 영역은 뇌섬엽, 중전두회, 설전부, 미상핵, 상두정회, 상후두회, 방추상회, 창백핵이었으며, 도시풍경에서는 하전두회, 해마방회, 중심후회, 상측두회, 편도체, 후대상회 영역에서 우세한 활성화가 관찰되었다. 자연풍경에서는 도시풍경에 비해 주로 긍정적 정서와 관련된 영역에서 활성화가 나타난 반면, 도시풍경에서는 두려움, 공포, 불쾌감을 느낄 때 반응하는 편도체와 같은 부정적 정서와 관련된 영역에서 활성화가 나타났다. 본 연구에서는 3.0T 기능적 자기공명영상법 이용하여 자연과 도시풍경의 시각 자극에 따른 대뇌중추의 활성화 양상의 차이점을 신경해부학적인 측면에서 정성 정량적으로 평가할 수 있었고, 이러한 결과는 인간이 본능적으로 느낄 수 있는 희로애락의 감정에 따른 대뇌 활성화와 관련하여 생태환경의 인체 친화성과 쾌적성에 대한 객관적인 평가 지표로서 응용될 수 있을 것으로 생각된다.

Heparin Attenuates the Expression of TNF $\alpha$-induced Cerebral Endothelial Cell Adhesion Molecule

  • Lee, Jeong-Ho;Kim, Chul-Hoon;Seo, Gi-Ho;Lee, Jin-U;Kim, Joo-Hee;Kim, Dong-Goo;Ahn, Young-Soo
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제12권5호
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    • pp.231-236
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    • 2008
  • Heparin is a well-known anticoagulant widely used in various clinical settings. Interestingly, recent studies have indicated that heparin also has anti-inflammatory effects on neuroinflammation-related diseases, such as Alzheimer's disease and meningitis. However, the underlying mechanism of its actions remains unclear. In the present study, we examined the anti-inflammatory mechanism of heparin in cultured cerebral endothelial cells (CECs), and found that heparin inhibited the tumor necrosis factor $\alpha$ ($TNF{\alpha}$)-induced and nuclear factor kappa B (NF-${\kappa}B$)-dependent expression of adhesion molecules, such as intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) and vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1), which are crucial for inflammatory responses. Heparin selectively interfered with NF-${\kappa}B$ DNA-binding activity in the nucleus, which is stimulated by $TNF{\alpha}$. In addition, non-anticoagulant 2,3-O desulfated heparin (ODS) prevented NF-${\kappa}B$ activation by $TNF{\alpha}$, suggesting that the anti-inflammatory mechanism of heparin action in CECs lies in heparin's ability to inhibit the expression of cell adhesion molecules, as opposed to its anticoagulant actions.

생물전공 및 비전공 예비교사들과 생물학자들의 가설 생성 및 이해에서 나타나는 두뇌 활성 차이 (Brain Activations on the Hypothesis-Generating and Hypothesis-Understanding in Pre-Service Teachers not Majoring in Biology, Pre-Service Teachers Majoring in Biology and Biologists)

  • 권용주;이준기
    • 과학교육연구지
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    • 제33권2호
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    • pp.173-183
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    • 2009
  • 우리는 기능성자기공명영상을 이용하여 생물전공 및 비전공 예비교사들과 생물학자들의 가설 생성 및 이해에서 나타나는 두뇌 활성 차이를 검증하고자 하였다. 이를 위해 우리는 생명현상에 관한 두 세트의 과제 패러다임(가설생성 및 가설이해)을 설계한 뒤, 36명의 건강한 연구 참여자들(각 집단별 12명)과 함께 이 연구를 수행하였다. 이 연구의 결과는 첫째, 생명현상에 대한 가설생성에서 나타나는 두뇌활성 패턴에 있어 세 집단 간의 유의미한 차이가 발견되었다. 둘째, 배외측전전두피질부의 한 부분인 좌측 중전두이랑이 세 집단 모두에서 가설생성에 있어 중요한 역할을 하고 있다는 것이다. 또한 생물학자들에게서 나타나는 우수한 가설 생성능력은 2차적인 추상정보의 통합 기능을 하는 좌측 중전두이랑의 활성에의한 것으로 판단된다. 셋째, 생명현상에 대한 가설이해 과정에서는 세집단 간의 유의미한 두뇌활성 패턴차이가 발견되지 않았다. 이러한 결과들은 과학자들이 새로운 과학적 지식의 생성에 있어 숙련되어있다는 것을 보여주고 있다.

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Neural Activation in the Somatosensory Cortex by Electrotactile Stimulation of the Fingers: A Human fMRI Study

  • Seok, Ji-Woo;Jang, Un-Jung;Sohn, Jin-Hun
    • 대한인간공학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.395-405
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    • 2014
  • Objective: The aim of this study is to investigate 1) somatotopic arrangement of the second and third fingers in SI area 2) difference of neural activation in the SI area produced by stimulation with different frequencies 3) correlation between the intensity of tactile perception by different stimulus intensity and the level of brain activation measurable by means of fMRI. Background: Somatosensory cortex can obtain the information of environmental stimuli about "where" (e.g., on the left palm), "what" (e.g., a book or a dog), and "how" (e.g., scrub gently or scrub roughly) to organism. However, compared to visual sense, the neural mechanism underlying the processing of specific electrotactile stimulus is still unknown. Method: 10 right-handed subjects participated in this study. Non-painful electrotactile stimuli were delivered to two different finger tips of right hand. Functional brain images were collected from 3.0T MRI using the single-shot EPI method. The scanning parameters were as follows: TR and TE were 3000, 35ms, respectively, flip angle 60, FOV $24{\times}24cm$, matrix size $64{\times}64$, slice thickness 4mm (no gap). SPM5 was used to analyze the fMRI data. Results: Significant activations produced by the stimulation were found in the SI, SII, the subcentral gyrus, the precentral gyrus, and the insula. In all participants, statistically significant activation was observed in the contralateral SI area and the bilateral SII areas by the stimulation on the fingers but ipsilaterally dominant. The SI area representing the second finger generally located in the more lateral and inferior side than that of the third finger across all the subjects. But no difference in brain area was found for the stimulation of the fingers by different frequencies. And two typical patterns were observed on the relationship between the perceived psychological intensity and the amount of voxels in the primary sensory cortex during the stimulation. Conclusion: It was possible to discriminate the representation sites in the SI by electrotactile stimulation of digit2 and digit3. But we could not find the differences of the brain areas according to different stimulation frequencies from 3 to 300Hz. Application: The results of the study can provide a deeper understanding of somatosensory cortex and offer the information for tactile display for blinds.

흰쥐의 족삼리 및 태충 전침자극에 따른 뇌대사활성의 변화 (Alterations of Cerebral Metabolic Activation Following Electro-Acupuncture Stimulation on ST36 and LR3 Acu-Points in Rats)

  • 손영주;정혁상;구자승;원란;김용석;박영배;손낙원
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제19권1호
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    • pp.159-174
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    • 2002
  • Objective : The meridian theory in oriental medicine explains that each acu-point has a characteristic functional effect. It will be supposed that an acupuncture stimulation on different acu-point evokes different activation on different areas in the central nervous system(CNS) according to the meridian theory. On this supposition, our group tried the semi-quantitative [14C]2-deoxyglucose([14C]2-DG) autoradiography on the acupuncture stimulation to the hindlimb acu-points of Sprague-Dawley rats. Methods : A venous catheter for the intravenous administration of isotope was equipped in the right external jugular vein on 3 days prior to the [14C]2-DG study. On the day of the study, two acupuncture needles were inserted into the ST36(Zusanli) or LR3(Taichong) on the left hindlimb. Electro-acupuncture stimulation (2 Hz, 5 ms, 1~3 mA, 15 minutes) started just before the i.v. injection of [14C]2-DG ($25{\mu}Ci/rat$). The brain and the spinal cord were removed and processed for the [14C] 2-DG autoradiography. Results : The EA stimulation on ST36 reveals over 120% metaboilc activation in Arcuate nucleus, Anterior pretectal nucleus, Dorsal cochlear nucleus, Interposed cerebellar nucleus, and Nucleus of Darkschewitsch. The EA stimulation on LR3 reveals over 120% metaboilc activation in Lateral habenula nucleus, Medial vestibular nucleus, Ventromedial thalamic nucleus, Anteroventral thalamic nucleus, Anterior cingulate cortex, Dentate gyrus, Antero cortical amygdaloid nucleus, Anterior pretectal nucleus, and Dorsal tegmental nucleus compared with the non EA stimulation control group. Conclusion : These results demonstrate that the different acu-points evoke the different activations in brain areas. And with this functional brain mapping study, a new scientific elucidation for the basis of the acupuncture-meridian theory in oriental medicine through differences of activated area in CNS according to the each acupuncture point.

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언어 중추 영역에 대한 기능적 자기공명영상: 시각적, 청각적 지시 과제에 관한 비교 (Functional MR Imaging of Language System : Comparative Study between Visual and Auditory Instructions in Word Generation Task)

  • 구은회;권대철;김동성;송인찬
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.241-246
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    • 2003
  • 정상 성인을 대상으로 언어생성과제의 시각적 지시과제와 청각적 지시과제에 대한 기능적 MR영상들을 비교하고자 하였다. 6명의 정상 성인을 대상으로 자기공명영상기기를 이용하였다 시각적, 청각적 언어 지시과제는 명사의 언어를 이용하여. 휴지기. 확성기를 각각 6번 구성하였다. 뇌의 활성영역의 휴지기와 확성기의 신호변화에 따른 데이터는 MRDx 프로그램으로 처리하였고 cross correlation 방법으로 통계 처리하였다. 시각적, 청각적 지시과제의 분석방법은 lateralization index 공식으로 뇌 반구의 활성화 voxel의 총합과 좌$.$우 반구의 픽셀 수를 구하였고, 지시 과제에 대한 활성화 영역을 “Area of Activation Cells” 값에 따라 4등급으로 분류하여 비교 분석하였다. 시간적 청각적 지시과제에서 Broca, Wernicke 영역 등에서 크기는 다르지만 모두 활성화가 관찰되었다. lateralization index에서 뇌반구의 활성화 값에 차이는 시각적 지시과제에 비해 청각적 지시과제가 높은 활성화 값을 보였다. 그러므로 언어영역에 대한 뇌의 기능적 영상을 얻는데 두 방법 모두 유용하다고 생각된다.

기능적 근적외선 분광법(fNIRS)을 이용한 우세손에 따른 뇌 활성화도에 대한 융합 연구 (Convergence Study of Brain Activity by Dominant Hand Using functional near-infrared spectroscopy(fNIRS))

  • 김미경;박선하;박혜연
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.323-330
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    • 2021
  • 본 연구에서는 10명의 건강한 성인을 대상으로 기능적 근적외선 분광법(fNIRS)을 이용하여 우세손과 비우세손에 따른 뇌 활성화도의 차이를 알아보고자 하였다. 우세손, 비우세손 총 2가지 조건에서 상자와 나무토막검사(BBT)를 실시하였다. 실험을 진행하는 동안 fNIRS을 이용하여 뇌 활성도를 측정하였으며, 실험이 종료된 후 nirsLAB v2019.04 소프트웨어를 사용하여 신호를 분석하였다. 그 결과 우세손을 사용한 경우 10명 중 6명이 우세손과 관련 있는 대뇌반구의 활성화를 보였고, 비우세손을 사용한 경우는 10명 중 3명만이 비우세손과 관련 있는 대뇌반구의 활성화를 보였다. 즉, 우세손, 비우세손 모두 우세손과 관련 있는 대뇌반구가 좀 더 활성화되었음을 확인하였다. 따라서 우세손을 알기 어려운 감각처리장애를 가진 아동들에게 fNIRS을 적용할 수 있는 기초적 자료로 사용될 수 있으리라 사료된다.

좌우 이두근의 근전도 출력에 따른 뇌파의 활성도 변화와 관련성 탐색 (Electroencephalogram(EEG) Activation Changes and Correlations of signal with EMG Output by left and right biceps)

  • 전부일;김종원
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.727-734
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    • 2019
  • 본 논문은 인간의 의지가 뇌로부터 전달되는 과정에서 근육의 움직임이나 동작이 뇌의 특정 부위에서 유의미한 특징을 나타내는 신호를 찾아낼 수 있는지를 확인한다. 일반적으로 뇌파의 발생은 특정한 동작을 유발하고 유발된 동작으로부터 신호를 받아 변화를 보인다. 이러한 신호는 불확실성이 높으며 육안으로 판별하기엔 그 차이를 파악하기 어렵다. 따라서 분류에 앞서 어떤 신호를 분석할 것인지 정의하는 과정이 필요하다. 뇌파 혹은 뇌전도의 형태는 주파수 대역별로 분류하였을 경우, 알파, 베타, 델타, 쎄타, 감마의 영역으로 나눌 수가 있다. 뇌파의 측정 부위에 따라 활성화되는 주파수의 대역이나 에너지의 차이가 다르기 때문에 이들 신호의 특정한 크기가 정확한 동작이나 의지를 표현한다고 할 수는 없지만, 특정한 영역에서 다른 동작을 했을 경우의 뇌파 활성도를 기준으로 동작을 분류하거나, 동작에 영향을 미치는 뇌파의 경향성을 판단할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 1차적으로 근육의 좌우 이두근의 근전도가 활성화 되는 시점을 기준으로 뇌파의 발현형태를 관찰하고, 이후 좌완과 우완의 근육 활성화에 따른 뇌파의 유의미한 차이를 뇌파를 통해 유추할 수 있는지를 검증한다. 근전도의 좌우활성화에 따른 뇌파의 분류기준을 찾을 수 있다면, 뇌로부터 발현된 신호가 각각의 근육에 전달되는 과정에서 전이된 신호의 형태를 파악하는데 도움을 줄 수 있으며, 향후 더욱 복잡한 뇌신호의 발생 유형을 통해 알려지지 않은 많은 뇌파의 정보를 활용할 수 있을 것으로 판단한다.

TiN피막 코팅된 치과주조용 합금의 부식거동 (Corrosion Behaviors of TiN Coated Dental Casting Alloys)

  • 조호형;박근형;김원기;최한철
    • 대한금속재료학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.129-137
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    • 2009
  • Corrosion behaviors of TiN coated dental casting alloys have been researched by using various electrochemical methods. Three casting alloys (Alloy 1: 63Co-27Cr-5.5Mo, Alloy 2: 63Ni-16Cr-5Mo, Alloy 3: 63Co-30Cr-5Mo) were prepared for fabricating partial denture frameworks with various casting methods; centrifugal casting(CF), high frequency induction casting(HFI) and vacuum pressure casting(VP). The specimens were coated with TiN film by RF-magnetron sputtering method. The corrosion behaviors were investigated using potentiostat (EG&G Co, 263A. USA) in 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. The corrosion morphologies were analyzed using FE-SEM and EDX. Alloy 1 and Alloy 2 showed the ${\alpha}-Co$ and ${\varepsilon}-Co$ phase on the matrix, and it was disappeared in case of TiN coated Alloy 1 and 2. In the Alloy 3, $Ni_2Cr$ second phases were appeared at matrix. Corrosion potentials of TiN coated alloy were higher than that of non-coated alloy, but current density at passive region of TiN coated alloy was lower than that of non-coated alloy. Pitting corrosion resistances were increased in the order of centrifugal casting, high frequency induction casting and vacuum pressure casting method from cyclic potentiodynamic polarization test.