• 제목/요약/키워드: Brain- based Research

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주의력결핍 과잉행동장애 아동에서 Osmotic-Controlled Release Oral Delivery System Methylphenidate의 치료순응도 (Treatment Adherence of Osmotic-Controlled Release Oral Delivery System Methylphenidate in Korean Children and Adolescents with Attention-Deficit Hyperactivity Disorder)

  • 김봉석;이정섭;김의정;성형모;신윤미;황성혜;유한익
    • Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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    • 제25권2호
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    • pp.65-72
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    • 2014
  • Objectives : The objective of this study was to evaluate the treatment duration and adherence of osmotic-controlled release oral delivery system (OROS) methylphenidate for treatment of attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD). Methods : A total of 843 children with ADHD were recruited : 213 children (25.3%) who had previously taken medications for ADHD and 630 drug-na$\ddot{i}$ve children (74.7%) were recruited. The dosage was adjusted according to the clinician's judgment. The primary efficacy endpoint of this study was treatment retention rate, which was estimated at Week 12 and Week 20 using the Kaplan-Meier curve. The Swanson, Nolan and Pelham-IV (SNAP-IV), Clinical Global Impression-Severity (CGI-S), Clinical Global Impression-Improvement, and the side effect rating scale were measured at every visit. Remission rates were presented based on SNAP-IV and CGI-S, respectively. Results : The treatment retention rate at 12 weeks and at 20 weeks was 76.2% and 66.8%, respectively. Divided according to 6-8, 9-11, 12-14 and 15-18 years of age, younger children tended to show a statistically higher treatment retention rate (p=.02). Based on SNAP-IV and CGI scores, children with better response to medication showed tendencies of statistically higher treatment retention rate. The most common adverse events included loss of appetite (7.1%) and insomnia (3.3%). There was no serious adverse event related to the treatment, such as death. Conclusion : The use of OROS methylphenidate for treatment of ADHD was safe and tolerable for children. In this study, lower age and better treatment response showed a statistically significant relationship with higher treatment adherence. Boys showed a trend of high treatment adherence. The treatment adherence at 20 weeks was satisfactory, however, the treatment adherence after 20 weeks showed a sharp decrease. Therefore, treatment persistence for six months after the beginning of ADHD treatment is important. In addition, the positive role of psycho-education for children and parents is necessary for increasing treatment adherence.

차세대 웹 환경에서의 Rete Algorithm을 이용한 정방향 추론엔진 SMART - F 개발 (Development of Forward chaining inference engine SMART-F using Rete Algorithm in the Semantic Web)

  • 정균범;홍준석;김우주;이명진;박지형;송용욱
    • 지능정보연구
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    • 제13권3호
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    • pp.17-29
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    • 2007
  • 웹 표준 언어인 XML에 기반한 각종 표준들을 바탕으로 소프트웨어 에이전트와의 인터페이스에 초점을 맞추고 있는 차세대 웹에서 소프트웨어 에이전트의 두뇌 역할을 수행하기 위한 추론엔진은 시맨틱 웹(Semantic Web)에서의 규칙 표현을 위한 언어인 SWRL(Semantic Web Rule Language)을 이해할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 SWRL을 규칙 표현 방법으로 사용하고, OWL을 사실 표현 방법으로 사용하는 정방향 추론엔진인 SMART-F(SeMantic web Agent Reasoning Tools-Forward chaining inference engine)을 개발하고자 한다. 전통적인 규칙 추론 분야에서는 정방향 추론을 위하여 if-then 형태의 규칙을 네트워크 구조로 변환하여 정방향 규칙 추론의 효율성을 높인 Rete 알고리즘이 많이 사용되고 있다. 이를 시맨틱 웹 환경에 적용하기 위하여 SWRL 기반 정방향 추론을 위한 요구 기능을 분석하고, Rete 알고리즘에 도출된 차세대 시맨틱 웹의 요구 기능을 반영한 정방향 추론 알고리즘을 설계하였다. 또한, 유비쿼터스 환경에서의 각종 플랫폼의 독립성과 이식성을 확보하고 기기간의 성능 차이를 극복할 수 있도록 사실 베이스 및 규칙 베이스의 관리도구와 정방향 추론 엔진 등을 Java 컴포넌트로 개발하였으며, 이는 이미 개발된 역방향 추론엔진인 SMART-B와 규칙 베이스 및 사실 베이스를 완벽하게 호환 가능하므로 차세대 웹 환경에서의 지식 활용을 극대화시킬 것이다.

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소동물에서 18F-Fallypride의 비방사능에 따른 뇌의 PET이미지와 Binding Potential 차이에 대한 연구 (A study of Brain Micro-PET Imaging and Bindingpotential with a Different Specific Activity of 18F-Fallypride in the Small Animal)

  • 조규상;안성민
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.418-424
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    • 2015
  • 본 연구에서는 비방사능 값에 따른 소동물 in vivo실험에서 어느 정도의 비방사능에서부터 수용체-리간드의 결합능력의 변화와 선조체에서의 방사능 집적에 변화가 있는지를 규명하고자 실험을 진행하다. 18F-Fallypride을 3가지 값 ; 높은 비방사능 : 43.29~74 GBq/umol, 중간 비방사능 : 20.72~29.23 GBq/umol, 낮은 비방사능 : 6.29~8.51 GBq/umol)으로 나누어 순차적으로 혈관주사 후 Micro PET을 이용하여 90분 동적 스캔 하였다. 스캔 후 양쪽 선조체에서 Binding Potential(BP)을 구한 후 비교 분석하였다. 높은 비방사능과 낮은 비방사능, 중간 비방사능과 낮은 비방사능에서 유의한 차이가 나타났다. 또한 18F-Fallypride을 이용한 PET 영상비교에서는 높은 비방사능과 중간 비방사능에서는 선조체 에서 높은 방사능집적을 보여주었지만, 낮은 비방사능에서는 다른 두 비방사능에 비해 낮은 방사능 집적을 볼 수 있었다. 이는 18F-Fallypride의 약동학적 특성상 D2/D3에 대한 친화성이 좋기 때문에 비방사능 값이 어느 정도 떨어진 상태에서도 BP의 차이가 크지 않았다. 하지만 높은 비방사능에 비해 6.5배 낮은 비방사능 값 부터는 이미지 및 BP의 차이가 유의하게 나왔으므로 앞으로 18F-Fallyprdie을 이용한 선조체 PET연구에서는 이를 고려하여 실험 할 필요가 있을 것이다.

특이값 분해 기반 Dynamic PET 영상의 노이즈 제거 기법 : 예비 연구 (Singular Value Decomposition based Noise Reduction Technique for Dynamic PET I mage : Preliminary study)

  • 편도영;김정수;백철하;정영진
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권2호
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    • pp.227-236
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    • 2016
  • 동적 양전자방출단층 촬영은 3차원의 공간적 정보와 추가적인 1차원의 시계열 정보가 함께 존재하는 시공간 정보(4차원)의 데이터를 활용할 수 있어서 전통적인 영상기법에 비해 임상 진단 및 분석에 활용할 수 있는 정보의 양이 급격히 증가된 의료영상 촬영기법이다. 그러나, 인체에 주입할 수 있는 방사성 동위원소의 양의 제한 및 검출기 특징에 따른 감마선 검출의 제한 등이 영상을 재구성 하는 것에 제약사항으로 존재하여, 고화질 의료 영상의 획득에 어려움이 존재하여 임상적 활용의 제한사항이 되어왔다. 본 연구에서는, 4차원 영상의 적극적인 임상 활용을 위해서 영상의 화질을 개선하고 정량적인 평가를 할 수 있는 영상 기법을 연구하였다. 이를 위해, Matlab을 이용하여 영상의 여러 독립적인 신호원을 분리하여 영상의 신호와 노이즈로 구분할 수 있도록, 선형 대수학의 기법 중 하나인 특이값 분해를 활용하였다. 이를 통해, 개선된 동적 양전자방출단층 영상은 정량적인 평가를 통하여, 원래 영상에 비해 SNR이 최소 5%에서 최대 30%까지 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 향후 dynamic PET 연구의 기초적인 도구로 활용될 것이라 기대된다.

생물영역에서 고등학생의 의사결정 문제에 대한 관심도 조사 (The Survey of High School Students' Concern Levels on Decision-making Problems based on Biology)

  • 홍정림;장남기
    • 한국과학교육학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.1-7
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    • 1999
  • 본 연구의 목적은 생물 영역에서 의사결정 문제에 대한 고등학교 학생의 관심도를 조사하는 것이다. 따라서 본 연구는 생물학적 지식이 관련되는 문제에서 학생의 의사결정력을 신장시킬 수 있는 공통과학의 교육과정과 교수 전략을 개발하기 위한 탐색연구의 성격을 지닌다. 의사결정 문제에 대한 관심도를 조사하기 위해 수도권 지역의 고등학교 1학년 학생들을 표집 대상으로 하였다. 조사 도구는 5점 척도의 리커르트 타입 24문항으로 구성된 것으로 연구자에 의해 개발되었다. 조사 결과 가장 관심도가 높은 문제로는 '학습 방법 선태하기'였다. 또한 '운동' 이나 '다이어트' 방법을 선택하기와 같이 개인적으로 당면한 문제나 '소음 기준안' 결정하기, ' 뇌사' 나 '인공 중절' 에 대한 찬 반의견 결정하기와 같은 사회적으로 쟁점화된 문제에 대한 관심도 또한 높았다. 개인적 상황의 의사결정 문제에 대한 관심도가 사회적 상황의 관심도 보다 유의하게 높았다(p<0.01). 남학생의 관심도는 'AIDS', '쓰레기 소각장'원자력 발전소'. 멸종 위기에 처한 생물에 대한 보호 대책 '소음 기준안'의 문제에 대해서 여학생의 관심도 보다 높았다 (p<0.05). 또한 '환경 및 생태계 오염' 영역의 문제들에 대한 관심도에서 여학생 보다 더 높았다 그러나 여학생은 '다이어트', '대리모' 문제에서 남학생의 관심도 보다 높았다. (p<0.05) 분석된 결과의 합의를 교수 전략과 교육과정의 측면에서 논의하였다.

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Micro-Spot Atmospheric Pressure Plasma Production for the Biomedical Applications

  • Hirata, T.;Tsutsui, C.;Yokoi, Y.;Sakatani, Y.;Mori, A.;Horii, A.;Yamamoto, T.;Taguchi, A.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.44-45
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    • 2010
  • We are currently conducting studies on culturing and biocompatibility assessment of various cells such as neural stem cells and induced pluripotent stem cells(IPS cells) on carbon nanotube (CNT), on nerve regeneration electrodes, and on silicon wafers with a focus on developing nerve integrated CNT based bio devices for interfacing with living organisms, in order to develop brain-machine interfaces (BMI). In addition, we are carried out the chemical modification of carbon nanotube (mainly SWCNTs)-based bio-nanosensors by the plasma ion irradiation (plasma activation) method, and provide a characteristic evaluation of a bio-nanosensor using bovine serum albumin (BSA)/anti-BSA binding and oligonucleotide hybridization. On the other hand, the researches in the case of "novel plasma" have been widely conducted in the fields of chemistry, solid physics, and nanomaterial science. From the above-mentioned background, we are conducting basic experiments on direct irradiation of body tissues and cells using a micro-spot atmospheric pressure plasma source. The device is a coaxial structure having a tungsten wire installed inside a glass capillary, and a grounded ring electrode wrapped on the outside. The conditions of plasma generation are as follows: applied voltage: 5-9 kV, frequency: 1-3 kHz, helium (He) gas flow: 1-1.5 L/min, and plasma irradiation time: 1-300 sec. The experiment was conducted by preparing a culture medium containing mouse fibroblasts (NIH3T3) on a culture dish. A culture dish irradiated with plasma was introduced into a $CO_2$-incubator. The small animals used in the experiment involving plasma irradiation into living tissue were rat, rabbit, and pick and are deeply anesthetized with the gas anesthesia. According to the dependency of cell numbers against the plasma irradiation time, when only He gas was flowed, the growth of cells was inhibited as the floatation of cells caused by gas agitation inside the culture was promoted. On the other hand, there was no floatation of cells and healthy growth was observed when plasma was irradiated. Furthermore, in an experiment testing the effects of plasma irradiation on rats that were artificially given burn wounds, no evidence of electric shock injuries was found in the irradiated areas. In fact, the observed evidence of healing and improvements of the burn wounds suggested the presence of healing effects due to the growth factors in the tissues. Therefore, it appears that the interaction due to ion/radicalcollisions causes a substantial effect on the proliferation of growth factors such as epidermal growth factor (EGF), nerve growth factor (NGF), and transforming growth factor (TGF) that are present in the cells.

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인지부하의 정도에 따른 뇌신경생리학적 변화 (Changes in Electrophysiological Activation Due to Different Levels of Cognitive Load)

  • 권주희;김의진;김정희;임창환;김도원
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.52-60
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    • 2022
  • Purpose: For now, cognitive load is assessed based on survey-based methods, which can be difficult to track the amount of cognitive load in real-time. In this study, we investigated the difference in electrophysiological activation due to different levels of cognitive load not only at sensor-level but also at source-level using electroencephalogram that might be potentially used for quantitative cognitive load evaluation. Materials and Methods: In this study, ten healthy subjects (mean age 24.3 ± 2.1, three female) participated the experiment. All participants performed 4 sessions of n-back task in different difficulties: 0-, 1-, 2-, and 3-back during electroencephalogram recording. For sensor-level analysis, we calculated the event-related potential and event-related spectral perturbation while low resolution brain electromagnetic tomography (LORETA) to estimate the source activation. Each result was compared between different workload conditions using statistical analysis. Results: Statistical results revealed that the accuracy of the task performance was significantly different between different cognitive loads (p = 0.018). The post-hoc analysis confirmed that the accuracy of the 3-back task was significantly decreased compared to 1-back condition (p = 0.018), but not with 2-back condition (p = 0.180). ERP results showed that P300 target amplitude between 1-back and 3-back had a marginal difference in Cz (p = 0.059) and Pz(p = 0.093). A significant inhibition in Cz high-beta activation (p = 0.017) and decrease in source activation of right parahippocampal gyrus was found in 3-back condition compared to 1-back condition (p < 0.05). Conclusion: In this study, we compared the sensor- and source-level differences in electroencephalogram between different levels of cognitive load, that were found to be in line with the previous reports related to cognitive load evaluation. We expect that the outcome of the current study can be used as a feature to establish a quantitative cognitive load assessment system.

국소 표면 플라즈몬 공명 (LSPR) 기반 비표지 바이오칩 제작 및 바이오센서로의 응용 (Fabrication of Label-Free Biochips Based on Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) and Its Application to Biosensors)

  • 김도균;박태정;이상엽
    • KSBB Journal
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    • 제24권1호
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    • pp.1-8
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    • 2009
  • 현재까지 연구 개발된 바이오칩 및 센서의 경우에는 생체분자 상호작용의 분석을 수행하기 위해서 효소나 형광 물질 등과 같은 표지물질을 생체분자에 주입할 필요성이 있었다. 이러한 표지작업은 단백질 등과 같이 고차구조를 형성하는 생체분자에 있어서 그 분자인식능을 저하시키는 문제가 발생하게 된다. 그리고 표지작업은 일련의 조작이 필요하기 때문에 조작의 복잡성을 띄게 되고, 간편성을 저해하는 문제가 발생하게 되며, 분석 결과를 얻기 위해서는 장시간을 필요로 하게 된다. 또한, 생체분자 상호작용의 분석에 적용되는 측정장치도 대형화하게 되어 온사이트 모니터링에 이용하기 어렵다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 비표지로 생체분자의 상호작용 분석이 가능한 SPR 광학특성, QCM 및 전기화학법 등을 이용한 비표지 바이오칩 및 센서가 개발되었다. 하지만 표지 바이오칩 및 센서와 마찬가지로 장치의 대형화 및 복잡화, 간편성 및 감도 등에 문제가 있었다. 따라서 지금까지 개발되어진 표지 및 비표지 바이오칩의 문제들을 해결하기 위해서 나노구조에서만 발현되는 새로운 광학특성인 LSPR을 기반으로 하는 새로운 형태의 코어-쉘 구조 나노입자 바이오칩이 제작되었다. 코어-쉘 나노입자 바이오칩의 표면에 수직방향으로부터 입사광을 조사하고 바이오칩 표면으로부터 반사된 반사광을 검출기로 검출하여 흡수 스펙트럼을 소형의 분광기로 해석함으로서 코어-쉘 나노입자 바이오칩 기반 비표지 광학 바이오센서를 완성하였다. 또한 단백질 항원-항체 반응에 대한 비표지 검출 및 정량특성을 평가한 결과, 감도, 간편성, 유연성, 폭넓은 응용성 등에 양호한 특성을 확인할 수 있었다. 이상에서 살펴본 바와 같이, 코어-쉘 나노입자 바이오칩 기반 비표지 광학 바이오센서는 생체분자 상호작용의 분석에 많이 이용되고 있는 단백질, DNA, 세포 등의 생체분자에 유연하게 대처할 수 있을 것으로 생각되어지며, 그 밖에 의료, 식품분석, 환경 및 공정 모니터링 등 분야에 폭넓게 이용될 것으로 기대되고 있다. 또한 본 코어-쉘 나노입자 바이오칩 기반 비표지 광학 바이오센서는 소형으로 저렴한 분광기를 이용하여 측정을 실시하고 있기 때문에 온사이트 모니터링에의 적용도 가능할 것으로 생각된다.

Keyhole Imaging기법을 적용한 위상대조도 자기공명 혈관조영기법 (Keyhole Imaging Combined Phase Contrast MR Angiography Technique)

  • 이동훈;홍철표;한봉수;이만우
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.72-77
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    • 2012
  • Phase Contrast MR Angiography(PC MRA) is excellent MRA technique for measuring the velocity of vessels in the human body. PC MRA need to at least four images for angiogram reconstruction and it caused longer scan time. Therefore, we used keyhole imaging combined PC MRA to reduce the scan time. However, keyhole imaging can lead the erroneous effects as loss of phase information or frequency discontinuous. In this study, we applied the keyhole imaging combined 2D PC MRA for improving the temporal resolution and also measured the velocity to evaluate the accuracy of phase information. We used 0.32T MRI scanner(Magfinder II, Scimedix, Korea). Using the 2D PC MRA pulse sequence, the vascular images for a human brain targeted on the Superior Sagittal Sinus(SSS) were obtained. We applied tukey window function for keyhole images to minimize the ringing artifact and erroneous factors that are induced frequency discontinuous and phase information loss. We also applied zero-padded algorithm to peripheral missing k-space lines to compare keyhole imaging results and the artifact power(AP) value was measured on the complex difference images to validate the image quality. Consider as based on our results, heavy image distortions and artifacts were shown until using at least 50% keyhole factor. Using above the 50% keyhole factors are shown well reconstructed and matched for magnitude images and velocity information measurements. In conclusion, we confirmed the image quality and velocity information of keyhole technique combined 2D PC MRA. Especially, measured velocity information through the keyhole imaging combination was similar to the velocity information of full sampled k-space image despite of frequency discontinuous and phase information loss in the keyhole imaging reconstruction process. Consequently, the keyhole imaging combined 2D PC MRA will give some clinical usefulness and advantages as improving the temporal resolution and measuring the velocity information via selecting the appropriate keyhole factor at low tesla MRI system.

Heat shock protein X purified from Mycobacterium tuberculosis enhances the efficacy of dendritic cells-based immunotherapy for the treatment of allergic asthma

  • Kim, Hye-Young;Kang, Hyun Kyu;Cho, Joon;Jung, In Duk;Yoon, Gun Young;Lee, Min-Goo;Shin, Sung Jae;Park, Won Sun;Park, Jong-Hwan;Ryu, Seung-Wook;Park, Yeong-Min;You, Ji Chang
    • BMB Reports
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    • 제48권3호
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    • pp.178-183
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    • 2015
  • Dendritic cells play an important role in determining whether na${\ddot{i}}$ve T cells mature into either Th1 or Th2 cells. We determined whether heat-shock protein X (HspX) purified from Mycobacterium tuberculosis regulates the Th1/Th2 immune response in an ovalbumin (OVA)-induced murine model of asthma. HspX increased interferon-gamma, IL-17A, -12 and transforming growth factor (TGF)-${\beta}$ production and T-bet gene expression but reduced IL-13 production and GATA-3 gene expression. HspX also inhibited asthmatic reactions as demonstrated by an increase in the number of eosinophils in bronchoalveolar lavage fluid, inflammatory cell infiltration in lung tissues, airway luminal narrowing, and airway hyper-responsiveness. Furthermore, HspX enhanced OVA-induced decrease of regulatory T cells in the mediastinal lymph nodes. This study provides evidence that HspX plays critical roles in the amelioration of asthmatic inflammation in mice. These findings provide new insights into the immunotherapeutic role of HspX with respect to its effects on a murine model of asthma.