정보 필터링 시스템은 사용자의 요구를 충족시킬 수 있도록 설계되어 있으나 변화가 심한 사용자의 정보 요구를 충족시키기에는 정확도 저하 등의 문제점이 있다. 본 연구에서는 인간의 뇌에서의 정보처리과정을 시뮬레이션하는 인지적 브레인 매핑의 정보 필터링 시스템을 제안한다. 특정 단어나 패턴에 기초하여 필터링하는 기존의 필터링 시스템과 비교할 때 제안하는 필터링 시스템은 키워드와 키워드간의 관계를 이용하여 필터링을 하는 시스템이다. 본 연구는 키워드와 키워드간의 관계를 이용하여 정보를 기록저장하고, 저장된 정보를 지도화하여 필터링에 응용하는 것이다. 키워드를 이용한 필터링 방법과 키워드간의 관계를 이용하여 필터링하는 방법을 통합하여 필터링을 실시하고 필터링 성능에 영향을 미치는 방법을 검증하기 위해 각 방법별로 가중치를 적용하여 최적의 결합가중치를 도출해낸다.
냉동생물학 연구분야 중 동면의 기전은 미래의 우주과학과 저온생물학이 풀어야 될 중요한 과제로서, 박쥐를 비롯한 동면동물을 사용하는 응용과학에서 가장 주목을 받아 오고 있다. 동면동물의 동면돌입 현상이 체온하강과 함께 뇌 전도상 전간발작 (epileptic seizure)을 유도시킨다는 가설을 검증하기 위하여 여러 가지 박쥐를 포함하는 동면동물을 대상으로 박쥐의 정상 동면돌입과정과 전간발작유발인자인 tetrahydrocannabinol (THC), pentylenetetrazol (metrazol), intermittent light stimulation (ILS)이 박쥐의 체온 (Tb), 심박률 (HR), 뇌전도 (EEG), 뇌영상 (brain mapping) 등에 미치는 영향을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 정상 동면돌입과정에 있어서는 안주애기박쥐는 1∼2개의 고평부를 형성하지만 대체로 2시 간 후에 동면에 안정 (심박률 15회/분)되었고 작은갈색박쥐는 2시간 30분에 동면온도에서 안정되었다. THC는 햄스터의 체온을 감소시켰고, pentylenetetrazol (metrazol)의 유의한 체온하강효과는 볼 수 없었으나, ILS는 긴가락박쥐, 쇠박쥐의 체온과 심박률을 하강시켰으며, 문둥이박쥐는 정상적으로 동면돌입시 뇌전도상 epileptic seizure시 나타나는 뇌파 (3 spikes and wave/sec)를 나타내었으며, 사람의 경우 ILS 자극 (Intensity 4∼8, 20 flashes/sec)을 받은 9명 중 1명에서 epileptic seizure시의 EEG상의 뇌영상 (brain map) (우측 후두엽의 일부만이 활성)으로 추측되는 소견을 볼 수 있었다. 이상의 실험결과는, 북부 온대지방의 동면동물인 박쥐와 햄스터의 경우 동면돌입과 체온하강 및 전간발작과 상당한 관련성이 있음을 암시한다고 사료된다.
Brain-machine interface (BMI) based on neuronal spike trains is regarded as one of the most promising means to restore basic body functions of severely paralyzed patients. The spike train decoding algorithm, which extracts underlying information of neuronal signals, is essential for the BMI. Previous studies report that a linear filter is effective for this purpose and there is no noteworthy gain from the use of nonlinear mapping algorithms, in spite of the fact that neuronal encoding process is obviously nonlinear. We designed several decoding algorithms based on the linear filter, and two nonlinear mapping algorithms using multilayer perceptron (MLP) and support vector machine regression (SVR), and show that the nonlinear algorithms are superior in general. The MLP often showed unsatisfactory performance especially when it is carelessly trained. The nonlinear SVR showed the highest performance. This may be due to the superiority of the SVR in training and generalization. The advantage of using nonlinear algorithms were more profound for the cases when there are false-positive/negative errors in spike trains.
Recent breakthroughs in functional neuroimaging techniques have launched the quest of mapping the connections of the human brain, otherwise known as the human connectome. Imaging connectomics is an umbrella term that refers to the neuroimaging techniques used to generate these maps, which recently has enabled comprehensive brain mapping of network connectivity combined with graph theoretic methods. In this review, we present an overview of the key concepts in functional connectomics. Furthermore, we discuss articles that applied task-based and/or resting-state functional magnetic resonance imaging to examine network deficits in post-traumatic stress disorder (PTSD). These studies have provided important insights regarding the etiology of PTSD, as well as the overall organization of the brain network. Advances in functional connectomics are expected to provide insight into the pathophysiology and the development of biomarkers for diagnosis and treatment of PTSD.
The serotonin-immunoreactive (5-HTil neurons have been investigated in the brains of lanra, pupa and adult from Pieris ropae. There are ca. 54 5-HTi neurons in 5-instar larva, ca. 20 in 2-dav-old pupa and ca. 118 in 1-day-old adult, respectively. Most of these 5-HTi neurons are interneurons, but efferent and afferent 5-HTi neurons were also observed. Most of the 5-HTi neurons project into the central neuropils of postembrvonic brains. The larval brain contains abundant 5-HTi processes in the central neuropils, including those in three cerebral commissures. But in the pupal brain the 5-HTi processes are restricted in small numbers to the given regions of central neuropil. The adult brain contains a large number of 5-HTi processes in mushroom body, central body complex, lateral protocerebrum, protocerebral bridge, antennal lobe, and tritocerebral and suboesophageal neuropils. However, the 5-HTi processes are not found in the optic lobe of the brains. One prominent feature of the 5-HTi fibers in the postembrvonic brains is the fact that they are greatly arborized.
Background & Purpose:Neuropsychological disorders after traumatic brain injury(TBI) are poorly correlated with structural lesions detected by structural neuroimaging techniques such as computed tomography(CT) scan or magnetic resonance imaging(MRI). It is well known that patients with TBI have cognitive and behavioral disorders even in the absence of structural lesions of the brain. This study investigated whether there are abnormalities of regional cerebral blood flow(rCBF) in TBI patients without structural abnormality on MRI, using technetium 99m ethyl cysteinate dimer(Tc-99m-ECD) single photon emission computed tomography(SPECT) scans. Materials and Methods:Twenty-eight TBI patients without structural abnormality on MRI(mild, n=13/moderate, n=9/severe, n=6) and fifteen normal controls were scanned by SPECT. A voxel-based analysis using statistical parametric mapping(SPM) was performed to compare the patients with the normal controls. Results:rCBF was reduced in the right uncus and the right lateral orbitofrontal gyrus in the TBI patients. However, no increase of rCBF was noted in the patients in comparison to the normal controls. Conclusions:These results suggest that the TBI patients, even in the absence of structural lesion of the brain, may have dysfunction of the brain, particularly of the orbitofrontal and anterior pole of the temporal cortex. They also suggest that SPECT can be a useful method to identify brain dysfunctions in combination with structural brain imaging and neuropsychological tests.
서론 : 핵의학에 있어서 컴퓨터의 발전은 질적인 향상뿐 아니라 양적으로도 성장하고 있다. 다양한 소프트웨어를 사용하여 핵의학과 업무에 적용한다면 양질의 영상을 얻고 단순작업의 시간을 줄일 수 있을 것이다. 핵의학과 업무에 있어 컴퓨터를 이용한 processing에 할애하는 시간은 상당하여, 이 시간을 줄이는 방법으로 Macro라는 프로그램을 적용하기로 하였고, 단순 반복 작업이 많은 Brain SPECT SPM processing과 Brain SPECT PACS verify processing에 적용해 보기로 하였다. 실험재료 및 방법 : Brain SPECT에서 SPM processing과 작업 건수가 많은 PACS 작업 두 가지를 대상으로 하였다. SPM은 Brain의 Neuroimaging data를 분석하기 위한 소프트웨어 패키지로서 그룹간의 정량적인 분석을 목적으로 하고, Realignment, Normalization, Smoothing, Mapping 등의 복잡한 과정을 거쳐 결과를 만들어낸다. 이 과정을 Macro Program를 이용해서 간단하게 코딩하는 작업을 거쳐 만들어 보았다. PACS verify작업은 PACS로 보낸 영상을 간단하게 Color mapping, Gray scale 조정, 복사, 잘라 붙이는 과정으로 이루어지는데, 이를 Macro Program을 이용하여 직접 마우스 좌표를 입력하였다. 수작업으로 했을 때와 Macro Program을 활용했을 때 결과물을 만드는 시간을 기록하여 2007년 검사건수에 대입하여 결과를 도출하였다. 결과 : 2007년 SPM 검사 건수는 115건, PACS 작업 건수는 Diamox 검사 기준으로 834건이었다. SPM을 수작업은 숙련도에 따라 10분에서 15분 소요되었고, Macro를 사용시 5분 30초가 소요되었다. 검사 건수에 대입하여 년 평균 시간을 산출하면 SPM을 수작업으로 했을 시 숙련도에 따라 1150~1725분(19~29시간)이 소요되었고, Macro 사용 시에는 632분(10.5 시간)이 걸렸다. PACS는 수작업 시 2~3분이 걸렸으며, Macro를 사용 시에는 45초가 걸렸다. 이를 검사 건수에 대입하면 수작업 시 1668~2502분(28~42시간)이 걸렸고, Macro 사용시 625분(10시간)이 소요되어서 1043~1877분(17~31)시간이 절약 되었다. 결과적으로, SPM에 있어서 45~63%, PACS 작업에 있어서는 62~75%, 2007년 기준으로 전체 Brain SPECT Processing에서 55~70% 정도의 시간 절약 효과를 볼 수 있었다. 결론 : 2007년 검사 건수 기준으로 Macro 프로그램 사용시 상당한 시간절약 효과를 가져왔고 아무리 적은 시간이 걸리는 작업이라도 건수에 따라 많은 시간을 줄일 수 있다는 것을 확인하였다. 이는 검사실 근무자에게 검사하는 환자에게 더욱 집중할 수 있는 시간적 여유를 주어 안전사고 발생률을 더욱 줄일 수 있을 것이다. 그리고, 논문을 통해서 알 수 있는 것처럼, Brain SPECT 프로세싱뿐만 아니라 다른 다양한 분야의 단순반복 업무에 매크로를 활용함으로써 얻을 수 있는 시간적 이득과 작업 효율성은 상당할 것이라 생각되어진다.
Background and Objetive : Acupuncture is a valuable method of oriental medicine with broad application in many disease. It is based on the experiences of traditional oriental medicine as well as on experimentally proven biological (biochemical and neurophysiological) effects. Acupuncture theory has been explained by the meridian system that is thought to be linked with particular organs. However, in western medicine it is held that many disorders are either controlled or affected by the brain. Material and Method : In order to review the studies concerned with the mechanism related brain, we have referred to the Pubmed site and the Journal of Korean acupuncture and moxibustion Result and Conculsion : Among the 12 studies in the Journal of Korean acupuncture and moxibustion, 8 papers related neurotransmitters were done by experimental study, 4 papers related brain mapping were done by clinical study. Among the 8 studies related brain mapping in the Pubmed site, 6 clinical studies using functional magnetic resonance imaging(fMRI) were done and I clinical study using single-photon emission computed tomography(SPECT) was done, I paper was review article. By the above result, it would be needed further research on the acupuncture mechanism related brain using SPECT, fMRI, positron emission tomography(PET) etc.
Tri-planar interpolation of the orthogonal digital brain Atlas is proposed to achieve a higher resolution of a volume-metric atlas. With these expanded dataset, the brain mapping will be accomplished with fewer registration errors.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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