• 대한치료과학회지
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• 제10권2호
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• pp.13-20
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• 2018

Objective: To investigate the effects of a brain fitness exercise on the cognitive function of patients with dementia. Method: Forty-six elderly adults diagnosed with dementia were randomly allocated to the study or control group (n=23 per group). The study and control groups performed a brain fitness and regular exercise, respectively, for 40 minutes a day, three times a week for four weeks. We examined cognitive capacity using MMSE-K, cognitive strength, judgment time, and mental workload scores before and after intervention. Results: The study group showed significant improvements in all variables. In addition, the control group showed a significant improvement in brain stress. We found that there was a significant improvement in the study group when compared with the control group in all variables. Conclusion: Based on these results, we suggest that brain fitness exercise would be effective in improving cognitive functions of dementia patients.

• 대한통합의학회지
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• 제12권1호
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• pp.83-96
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• 2024

Purpose : This study was conducted to determine the effects of a brain spinning program on cognitive function, body composition, health related fitness and physical self-efficacy of children and adolescents. Methods : This study, 34 children and adolescents were selected and divided into two groups : the exercise group (n=16), which received a brain spinning program and the control group (n=16), which did not receive any exercise program. The program was conducted for 30 minutes three times a week for 4 weeks, and the cognitive function, body composition, health related fitness and physical self-efficacy were measured both before and after the program. Results : The exercise group, which received a brain spinning program showed a significant increase in short-term memory (p<.05) and working memory (p<.01), and muscle mass increased significantly only in the exercise group (p<.05). In addition, left grip strength increased in the exercise group (p<.01), and the maximum oxygen intake decreased significantly only in the control group (p<.05), and Sit-forward bend increased significantly only in the exercise group (p<.01). Physical self-efficacy significantly increased only in the exercise group (p<.05). Conclusion : In summary, short-term memory, cognitive efficiency, working memory, muscle mass, left grip strength, maximum oxygen intake, and left forward bending in children and adolescents significantly increased after the 4-week brain spinning program. However, the control group that was not provided with the 4-week brain spinning program showed a significant increase in body weight and a significant decrease in maximum oxygen intake. In conclusion, the 4-week brain spinning program has positive effects on short-term memory, cognitive function, muscle mass, muscle strength, cardiorespiratory endurance, flexibility, and physical self-efficacy.

• 대한통합의학회지
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• 제8권1호
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• pp.159-168
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• 2020

Purpose : To provide data on exercise prescription for obesity management and prevention of cardiovascular disease in girl's high school and to prepare basic data for more effective exercise program for lifestyle improvement and prevention of lifestyle-related diseases. This study examines the effects on brain nerve growth factor and inflammatory factors, and the relationship between obesity factor and brain neuron cell production factor and inflammatory factor changes by complex exercise. Methods : The subjects of the study were obese students with a body fat percentage of 30 % or higher after obtaining body fat percentage of high school girls in C-city. Among them, 20 students who wanted to participate in the program of this study and did not participate in special exercise and diet therapy within the last 6 months were radio-sampled into groups of exercise group and control group, but attendance rate was low and The final exercise group (9) and control group (9) were measured, except for one student who did not respond. Results : Analysis of the range of variation in body composition, BMI, lean body mass, and the interaction between the groups showed significant differences (p<.05). TC, TG, HDL-C, and LDL-C as variables of blood lipids, TC and TG were not significantly different and TG was significantly different (p<.05) in interactions. HDL-C showed a significant difference (p<.01) in interactions, an increase in exercise group, and a significant decrease in control group (p<.05). There was a significant difference (p<.05) in BDNF interaction, an increase in the exercise group and a decrease in the control group, but no significant difference. NGF tended to increase in both exercise and control groups. IL-6 had a significant difference in timing (p<.05) and significantly decreased (p<.01) in the exercise group, and TNF-α interacted with timing (p<.05), and a significant increase in the control group. Conclusion : This study confirmed 12-week compound exercise program was effective in increasing the expression of basal fitness or CNS factor, but not enough to actually improve brain function. Fat mass and obesity are also affecting vascular inflammatory factors.

• 대한치매학회지
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• 제21권3호
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• pp.93-102
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• 2022

Background and Purpose: The effects of high-intensity interval training (HIIT) interventions on functional brain changes in older adults remain unclear. This preliminary study aimed to explore the effect of physical exercise intervention (PEI), including HIIT, on cognitive function, physical performance, and electroencephalogram patterns in Korean elderly people. Methods: We enrolled six non-dementia participants aged >65 years from a community health center. PEI was conducted at the community health center for 4 weeks, three times/week, and 50 min/day. PEI, including HIIT, involved aerobic exercise, resistance training (muscle strength), flexibility, and balance. Wilcoxon signed rank test was used for data analysis. Results: After the PEI, there was improvement in the 30-second sit-to-stand test result (16.2±7.0 times vs. 24.8±5.5 times, p=0.027), 2-minute stationary march result (98.3±27.2 times vs. 143.7±36.9 times, p=0.027), T-wall response time (104.2±55.8 seconds vs.71.0±19.4 seconds, p=0.028), memory score (89.6±21.6 vs. 111.0±19.1, p=0.028), executive function score (33.3±5.3 vs. 37.0±5.1, p=0.046), and total Literacy Independent Cognitive Assessment score (214.6±30.6 vs. 241.6±22.8, p=0.028). Electroencephalography demonstrated that the beta power in the frontal region was increased, while the theta power in the temporal region was decreased (all p<0.05). Conclusions: Our HIIT PEI program effectively improved cognitive function, physical fitness, and electroencephalographic markers in elderly individuals; thus, it could be beneficial for improving functional brain activity in this population.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권2호
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• pp.412-422
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• 2018

본 연구는 남자 대학생을 대상으로 12주간의 규칙적인 태권도 운동이 체구성, 체력, 뇌파활성 및 뇌신경성장인자(BDNF, IGF-1, NGF)에 미치는 영향을 규명하는데 목적이 있었다. 이를 위해 의학적 질환이 없는 대학생 24명을 대조그룹(CG), 유산소 트레이닝 그룹(ATG) 그리고 태권도 트레이닝 그룹(TTG)에 각각 8명씩 무선 배정하여 연구를 실시하였다. 12주 유산소 및 태권도 트레이닝은 주 3회 실시되었으며, 운동강도와 시간은 4주단위로 조정되었다. 뇌파활성 검사 및 채혈은 12주 유산소 및 태권도 트레이닝 전과 후 각각 실시되었으며, 그룹과 시기에 따른 체력요인 및 생화학성분에 대한 차이를 검증하기 위하여 채혈 시점을 반복 측정하는 이원변량분석(two-way repeated ANOVA)을 실시하였다. 이에 대한 연구결과는 다음과 같다. 12주간의 유산소 및 태권도 트레이닝은 신체구성과 뇌파활성에 영향을 미치지 못한 것으로 나타났다. 그러나 유산소 트레이닝과 태권도 트레이닝 모두 체력요소 중 평형성을 증가시키는 것으로 나타났으며(p<.05), 12주 유산소 트레이닝은 뇌신경성장인자인 BDNF를 증가시키는 것으로 나타났다(p<.05). 이상의 결과 12주 유산소 운동은 체력과 뇌신경영양인자에 긍정적인 효과가 있는 반면 태권도 운동은 뇌파 활성화 및 뇌신경영양인자에 영향을 미치지 못한 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제26권1호
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• pp.129-139
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• 2016

운동은 중추와 말초의 각종 성장인자(BDNF, IGF-1, VEGF)들의 상호작용에 의해 뇌신경가소성을 증진시키고 인지기능을 향상시킨다. 지금까지 저·중강도 지속성 유산소 운동의 효과를 검증하는 선행연구가 주로 이루어졌기 때문에 고강도 운동에 따른 뇌신경성장인자의 발현 및 인지기능 개선 효과에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 하지만 최근의 과학적 증거들은 고강도 인터벌 운동이 시간 효율성, 안전성, 심폐지구력 개선 및 체중 감소에 효과적임을 암시하고 있으며, 미스포츠의학회(ACSM)에서 권장하는 일반인을 위한 운동지침에서도 무리가 되지 않는 수준에서 고강도 인터벌 운동 수행을 강조하고 있다. 특히 최근에 발표된 선행 연구에서 고강도 인터벌 운동은 말초조직과 뇌에서의 BDNF, IGF-1, VEGF의 발현을 증가시키고 그로 인한 인지기능 발달에 기여한다는 것을 보고하였으며, 관련된 유력한 생리학적 기전으로 고강도 인터벌 운동으로 인한 뇌의 저산소화와 뇌신경대사의 부가적인 에너지원이 될 수 있는 젖산 이용성 증가가 대두되고 있다. 따라서 향후 저산소화 및 젖산 이용성 증가에 따른 뇌신경성장인자 발현 개선에 어떤 분자생물학적 기전이 관여하는지를 탐구할 필요가 있으며, 또한 동일한 운동량을 가진 저·중강도 지속성 유산소 운동과의 비교 연구를 통해 뇌신경성장인자의 발현 및 인지기능 개선에 있어 고강도 인터벌 운동의 우수성을 입증하는 연구가 요구된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.591-600
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• 2015

최근 건강에 대한 관심이 높아짐에 따라 운동 프로그램을 스스로 학습하고 즐길 수 있는 능동형 피트니스 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 운동 참여자의 생체신호에서 획득한 생체상태와 운동 정보를 이용하여 개인 수준에 맞는 스피닝 트레이닝 프로그램을 자기 주도 방식으로 학습 및 체험할 수 있게 하는 능동형 스피닝 트레이닝 시스템을 설계하고 구현하였다. 제안 시스템은 운동 참여자의 뇌파와 맥파 신호를 통해 생체 상태를 분석하고, 골격 동작을 실시간 인식하여 검출된 스피닝 동작 일치율과 운동량을 반영하여 운동 참여자에게 적합한 난이도의 스피닝 프로그램을 제공한다. 또한, 가상 스피닝 강사를 통해 올바른 동작을 제시하고 참여자의 동작 일치율에 따라서 난이도를 조절함으로써 운동 효과를 높일 수 있도록 하였다. 다양한 사용자들에 대한 실험을 통해 제안시스템이 비교적 짧은 시간에 유효한 운동 효과를 얻는데 도움이 됨을 확인할 수 있었다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.171-178
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• 2024

밸런스 보드 (Balance Board, BB)를 활용한 운동은 균형 감각 발달, 코어 근육 강화 등 신체 운동 능력 향상과 집중력 증진에 효과적이다. 특히, 다양한 디지털 콘텐츠와 연동되는 스마트 밸런스 보드 (Smart Balance Board, SBB)는 기존 밸런스 보드에 비해 적절한 피드백을 제공하여 운동 효과를 극대화한다. 그러나 대부분의 시스템들은 시/청각적인 피드백만 제공하여 사용자의 운동 몰입도 및 흥미 그리고 운동 자세의 정확성에 미치는 영향을 평가하지 못한다. 본 연구에서는 멀티 센서를 활용하여 다양한 피드백과 정확한 자세로 훈련이 가능한 몰입형 스마트 밸런스 보드 (Imemersive-SBB, I-SBB)를 제안한다. 제안된 시스템은 아두이노 기반으로 보드의 자세을 측정하는 자이로 센서, 유/무선 통신을 위한 통신 모듈, 사용자의 정확한 발 위치를 유도하는 적외선 센서, 촉각 피드백을 위한 진동 모터로 구성되어 있다. 측정된 보드의 자세는 칼만 필터 (Kalman Filter)를 이용하여 부드럽게 보정되고, 멀티 센서 데이터는 FreeRTOS를 활용해 실시간으로 병렬처리된다. 제안된 I-SBB는 다양한 콘텐츠와 연동하여 사용자의 집중도 및 몰입도 향상과 흥미 유발에 효과적임을 보인다.