Functional brain imaging techniques have been used to diagnose psychiatric disorders such as dementia, depression, and autism. Recently, these techniques have also been actively used to study hearing loss. The present study reviewed the application of the functional brain imaging techniques in auditory research, especially those focusing on hearing loss, over the past decade. EEG, fMRI, fNIRS, MEG, and PET have been utilized in auditory research, and the number of research studies using these techniques has been increasing. In particular, fMRI and EEG were the most frequently used technique in auditory research. EEG studies mostly used event-related designs to analyze the direct relationship between stimulus and the related response, and in fMRI studies, resting-state functional connectivity and block designs were utilized to analyze alterations in brain functionality in hearing-related areas. In terms of age, while studies involving children mainly focused on congenital and pre- and post-lingual hearing loss to analyze developmental characteristics with and without hearing loss, those involving adults focused on age-related hearing loss to investigate changes in the characteristics of the brain based on the presence of hearing loss and the use of a hearing device. Overall, ranging from EEG to PET, various functional brain imaging techniques have been used in auditory research, but it is difficult to perform a comprehensive analysis due to the lack of consistency in experimental designs, analysis methods, and participant characteristics. Thus, it is necessary to develop standardized research protocols to obtain high-quality clinical and research evidence.
본 연구는 사건관련 fMRI를 이용하여 언어 내 및 언어 간 그림명명 과제를 수행하는 동안 모국어와 외래어 명사관련 피질 활성화 영역을 비교해 보고, 특히 외래어의 활성화 패턴이 모국어에 동조되는지를 알아보았다. 아울러 과제수행 언어가 정해지지 않은 임의적 언어전환 조건에 관여하는 활성화 영역도 연구대상이었다. 실험결과, 한 가지 수행언어만으로 제한되는 과제에서는 모국어 및 외래어 모두 좌측 하전두회(LIFG) 활성화가 일어났으나 모국어의 활성화 정도가 더 컸으며, 특히 외래어 명명 시 모국어와의 활성화 강도는 약화된 반면 영역분포는 유사한 결과를 얻었다. 이는 외래어가, 외국어가 아닌 모국어에 동조되었음을 시사한다 하겠다. 마지막으로 언어전환 조건에서의 실험에서는 좌측 하전두피질 외에 우측 중전두피 질이 관여함을 발견함으로써 실험수준이 아닌 일상수준의 다언어 사용에 있어, 의식이전의 언어 간 부호전환에 관여하는 우반구의 상대적인 기여와 역할을 시사하는 결과를 얻었다.
본 연구는 공간작업기억과 비공간작업기억의 유지 처리에 대한 영역특수모형과 처리특수모형을 검증하고자 수행한 사건유관 fMRI 연구이다. 지연반응과제에서 얼굴자극을 표적자극으로 사용하고 표적자극의 수를 달리하여 기억부하를 조작하였으며 일정한 지연기간 후 위치 및 얼굴 재인판단을 요구하였는데, 지연 동안 정보유형(위치와 얼굴)이 기억부하효과의 신경상관물에 미치는 영향을 뇌영상 처리로 분석하였다. 독립변인은 정보유형(자극영역)과 기억부하(표적자극의 수)로서, 정보유형변인은 얼굴작업기억(비공간작업기억) 및 공간작업기억의 두 수준, 기억부하변인은 표적자극이 1개인 조건(저부하)과 3개인 조건(고부하)이었다. 행동수행 분석 결과, 재인정확도에 있어 얼굴작업기억과 공간작업기억 간에는 차이가 없었으며 두 작업기억 모두에서 동등한 정도의 기억부하효과가 확인되었다. 뇌 영상분석 결과, 유지단계에서 전전두피질의 하측 및 중/상측영역이 모두 얼굴작업기억과 공간작업기억 양자와 관련되고 특히 VLPFC가 두 작업기억에 공통적으로 관련된다는 것이 밝혀졌는데, 이러한 결과는 처리성분에 따른 전전두피질의 기능적 전문화를 주장하는 처리특수모형에 더 잘 부합된다.
본 연구에서는 한국사람이 모국어인 한국어 단어를 산출할 때와 외국어인 영어 단어를 산출할 때 관여하는 대뇌 영역을 fMRI 를 통해 조사하였다. 또한, 단일 언어를 산출할 때와 두 언어를 수시로 바꾸어서 인출할 때 관련되는 뇌 영역이 어디인지를 조사하였다. 실험에 참가한 피험자는 외국어를 공식적인 교육을 통해 12 세 근처에서 배우기 시작한 대학생이었다. 흔히 분류하는 방식으로 late learner로 구분되는 학생들이었다. 한 피험자가 세 종류의 실험 모두에 참여하였다. 피험자의 실험과제는 그림을 보고 그림에 해당되는 이름을 인출하여 말하는 과제였다. 실험 1, 2, 3 모두에서 사건관련 fMRI(event-related fMRI) 기법을 사용하였다. 실험 1에서는 그림을 보고 그림 이름에 해당되는 한국어 어휘와 외래어 어휘를 산출하게 하였다. 언어관련 뇌영역인 Wernicke 영역, Broca 영역, SMA 영역, SMG 영역 등에서 유의미한 활성화가 있었다. 실험 2 에서는 실험 1 에서 사용하지 않았던 그림을 사용하여 그림의 영어 이름과 외래어 이름을 인출하게 하였다. 외국어인 영어 단어를 산출할 때에도 모국어 단어를 산출할 때와 유사한 영역이 활성화되었다. 특히 외래어 산출 시에는 뇌 활성화 영역이 모국어와 영어 단어 산출할 때와 모국어 산출할 때 활성화되는 공통 영역이 활성화되었다. 모국어 산출과 영어 단어 산출의 차이점은 외국어 산출 시에 활성화 영역이 전반적으로 더 컸다는 것과 외국어 단어 산출 시에 Broca 영역보다 조금 밑쪽에서 그리고 모국어 단어 산출시에는 전전두엽 영역에서 더 많은 활성화가 있었다. 실험 3 에서도 실험 1 과 실험 2 에 사용하지 않았던 그림을 사용하였다. 실험 3 의 특이한 결과는 언어 switching 이 있는 경우에 전통적인 언어 영역 활성화 외에 전전두엽의 활성화가 컸다는 것이다. 아마도 언어를 바꾸어 가면서 단어를 산출하는 것이 전전두엽의 정보선택과정에 많은 영향을 주었던 것으로 해석된다. 전체적으로 어휘 산출시에 모국어 어휘, 외국어 어휘, 외래어 등을 산출할 때 공통되는 언어 영역과 언어 특성적 영역이 활성화된다고 결론지을 수 있을 것 같다.
Kim, Jeong-Seok;Jeun, Sin-Soo;Kim, Bum-Soo;Choe, Bo-Young;Lee, Hyoung-Koo;Suh, Tae-Suk
한국의학물리학회:학술대회논문집
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한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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pp.78-78
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2003
Purpose: This event related fMRI study was to further our understanding about how different brain regions could contribute to effective access of specific information stored in long term memory. This experiment has allowed us to determine the brain regions involved in recognition of familiar faces among non familiar faces. Materials and Methods: Twelve right handed normal, healthy volunteer adults participated in face recognition experiment. The paradigm consists of two 40 familiar faces, 40 unfamiliar faces and control base with scrambled faces in a randomized order, with null events. Volunteers were instructed to press on one of two possible buttons of a response box to indicate whether a face was familiar or not. Incorrect answers were ignored. A 1.5T MRI system(GMENS) was employed to evaluate brain activity by using blood oxygen level dependent (BOLD) contrast. Gradient Echo EPI sequence with TR/TE= 2250/40 msec was used for 17 contiguous axial slices of 7mm thickness, covering the whole brain volume (240mm Field of view, 64 ${\times}$ 64 in plane resolution). The acquired data were applied to SPM99 for the processing such as realignment, normalization, smoothing, statistical ANOVA and statistical preference. Results/Disscusion: The comparison of familiar faces vs unfamiliar faces yielded significant activations in the medial temporal regions, the occipito temporal regions and in frontal regions. These results suggest that when volunteers are asked to recognize familiar faces among unfamiliar faces they tend to activate several regions frequently involved in face perception. The medial temporal regions are also activated for familiar and unfamiliar faces. This interesting result suggests a contribution of this structure in the attempt to match perceived faces with pre existing semantic representations stored in long term memory.
본 연구의 목적은 학습상황에서 피드백으로 주어지는 금전적 획득/손실(학습 피드백)과 비학습적 상황에서 우연히 제시되는 의사 피드백(무선 피드백)을 비교하는 방법을 사용하여, 금전적 보상과 처벌의 학습 피드백으로서만 가지는 정보처리에 어느 두뇌 영역이 관여하는지를 규명하는 데 있다. 이를 위해 정상 성인(n = 22)을 대상으로 fMRI scan 동안 단서 자극에 대한 범주 버튼 반응(좌/우)의 정확 여부에 따라 피드백이 제시되는 시행(학습시행)과 단서 자극의 위치판단 반응과 무관하게 피드백이 제시되는 시행(무선시행)을 사건 관련 fMRI 방략으로 제시하였다. 두 시행 간 보상과 처벌과 같은 동기적 사건에 대한 두뇌 반응이 변별적으로 나타나는지를 알아보기 위해 시행 유형(학습 vs. 무선)과 피드백 유형(보상 vs, 처벌)을 두 독립변인으로 한 반복측정 이원분산분석을 하였다(voxel-wise FWE p < .001). 그 결과, 좌측 배외측 전두피질(dorsolateral prefrontal cortex), 좌측 전측 도(anterior insular), 배내측 전두피질(dorsomedial prefrontal cortex) 등의 영역에서 유의한 상호작용 효과가 관찰되었는데, 이들 영역은 모두 학습-보상 피드백 및 무선-처벌 피드백보다 학습-처벌 피드백에 대해 증가한 두뇌 활성을 보였다. 본 연구 결과는 학습상황에서 주어지는 처벌 피드백에 대한 기존 전략의 변경이나 재평가를 위한 집행적 처리, 적절하지 못하거나 틀린 행동에 대한 오류처리 과정 그리고 실패 경험에 대한 부정적 정서처리가 위에서 언급한 피질신경망을 중심으로 이루어질 가능성을 보여준다. 따라서 학습의 처벌 피드백은 보상과 달리 위와 같은 추가적 정보처리 과정이 존재할 가능성을 시사한다.
Despite the intense studies of face processing in the past few decades, we know little about what neural correlates are involved in the configural and featural face processing. The aim of the study was to find whether the neural correlates for configural and featural face processing is different and if so, where and how their neural correlates operate for the face recognition. We found inferior temporal gyrus
본 연구의 목적은 그동안 이론적 또는 경험적으로만 연구되어왔던 미카엘 체홉(Michael Chekhov, 1891-1955)의 연기 테크닉을 과학적으로 탐구해 보는 데 있다. 특히 체홉 연기 테크닉의 바탕이자 핵심이라고 할 수 있는 '상상(imagination)'과 그의 독창적인 테크닉인 '심리적 제스처(Psychological Gesture)'에 대해 인지심리학의 관점에서 연구하고자 한다. 체홉이 모든 연기 작업의 기반으로 삼았던 '상상'은 현재 감각기관이 전달하지 않는 대상의 심적 표상을 의미하는 것으로 인지심리학에서는 이를 '심상(imagery)'이라고 일컫는다. 따라서 본 연구는 심상의 정의로부터 출발하여 심상의 특징과 종류를 간략하게 살펴보고, 체홉의 주장처럼 상상을 통해 연기 훈련을 하는 것이 가능한지를 과학적으로 입증해 보았다. 심상의 유효성을 입증하기 위해서 이론적 증거-기능 등가성 가설(functional equivalence hypothesis), 심리신경근 이론(psychoneuromuscular theory), 상징학습 이론(symbolic learning theory), 심리생리적 정보처리 이론(psychophygiological information processing)-와 실험적 증거-대뇌혈류(cerebral blood flow)나 사건 관련 전위(event-related potential)의 측정, fMRI(functional magnetic resonance imaging) 또는 PET(positron emission tomography)를 이용한 연구-를 모두 살펴보았다. 그 결과 심상은 지각과 기능적으로 동일하며, 심상을 이용해 인지 과제의 수행을 향상시키는 것이 가능함을 알 수 있었다. 또한 심상을 통해 신체적 변화가 심리적 변화(느낌)를 이끌어 낼 수 있다는 것을 입증하여 심리적 제스처 또한 과학적으로 유효함을 확인할 수 있었다. 이상의 연구로 미루어보아, 체홉은 그의 경험에 근거하여 연기 테크닉을 발전시켰지만, 과학적으로도 그의 테크닉은 유효성을 가진다고 판단할 수 있을 것이다. 비록 미흡하나마 본고에 의해 체홉의 연기 테크닉이 과학적으로 탐구되고 객관적 효용성이 입증되어 보다 많은 연기자 혹은 연기를 공부하는 학생들이 그의 테크닉을 '과학적으로' 이해하는 데 도움이 되길 기대해 본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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