본 논문에서는 후취자극 제어장치를 이용하여 후각자극에 대한 인간의 뇌의 활성화 영역을 뇌기능자기공명영상(functional magnetic resonance imaging : fMRI)장치로 측정 또는 가시화하고 이의 임상적용에 대한 기초자료를 마련하고자 하였다. 우선 후각에 이상이 없고 코 수술 경험이 없는 오른손잡이 피험자 4명을 대상으로 5번에 걸쳐 Echo Plannar Imaging(EPI)에 의한 혈액산소농도의존(blood oxygen level dependent : BOLD)법을 이용하여 후각자극에 의한 뇌기능자기공명영상 실험을 수행하였다. 후각자극은 MRI 장치에서 사용할 수 있도록 제작된 후취제어장치를 사용하였으며, 제시된 향은 천연 향의 일종인 lavender-like fragrance를 사용하였다. 향의 제시는 후각의 피로도를 감안하여 3회의 휴식기관과 2회의 자극기간을 각 30초씩 번갈아 시행하였으며, 동시에 5초 간격으로 각 절편 당 30 영상을 연속적으로 획득하였다. Correlation법으로 0.4∼0.7의 문턱치(threshold)범위에서 통계 처리된 뇌의 활성화 영상은 EPI영상과 같은 부위의 T1 강조영상에 overlapping 시켰다. 호흡에 의한 artifact를 제거하기 위해 실험실에 만든 장치로 호흡을 측정하여 post-processing 할 때 반영하였다. 이렇게 얻어진 fMRI 영상의 신호변화를 관찰하여 활성 영역의 위치를 분석하였다. 그 결과 후각자극에 의해 뇌의 전두엽 피질(frontal cortex), 소뇌(cerebellum), 그리고 뇌교(pons)에서 활성화된 신호를 발견할 수 있었다. 또한, 측두엽(temporal lobe)과 뇌섬(insula)에서도 의미 있는 신호가 관찰되었다. 그러나, 일차 후각영역인 piriform cortex와 entorhinal cortex, amygdaloid complex, 그리고 이차후각영역인 orbitofrontal cotex에서는 그다지 많은 빈도로 신호가 발견되지 않았다. 결론적으로 BOLD법을 이용한 fMRI에 의하여 후각자극에 대한 뇌의 활성화영역을 관찰할 수 있었으며, 후각자극에 대한 뇌의 기능을 연구하는데 있어서 중요한 정량적 자료를 제공할 수 있다는 점을 확인할 수 있었다.
We have developed a fast steady state free precession interferometry (SSFPI) technique which is useful for the fMRl (functional Magnetic Resonance Imaging). As is known, SSFP sequence with a suitable adjustment of Vadient (readeut) allows us to measure precession angle 6 which in tw relates to the field inhomogeneity. Combining the two pulses (known as FID and Echo) in FADE (Fast Acquisition Double Echo) sequence, for example, one can obtain the interference term which is directly related to the precession angle It has been known that a fast high resolution magnetic field mapping is possible by use of the modified FADE sequence or SSFPI, and we have attempted to use the SSFPI technique for the susceptibility-induced fMRl. When the method is applied to the susceptibility effect based functional magnetic resonance imaging (fMRl), it was found that the direct susceptibility effect measurement was possible without perturbations such as the backgrounds and inflow effect. In this paper, simulation results and experimental results obtained with 2.0 Tesla MRI system are presented.
Seo, Hyung Suk;Jang, Kyung Eun;Wang, Dingxin;Kim, In Seong;Chang, Yongmin
Investigative Magnetic Resonance Imaging
/
v.21
no.4
/
pp.223-232
/
2017
Purpose: To report the use of multiband accelerated echo-planar imaging (EPI) for resting-state functional MRI (rs-fMRI) to achieve rapid high temporal resolution at 3T compared to conventional EPI. Materials and Methods: rs-fMRI data were acquired from 20 healthy right-handed volunteers by using three methods: conventional single-band gradient-echo EPI acquisition (Data 1), multiband gradient-echo EPI acquisition with 240 volumes (Data 2) and 480 volumes (Data 3). Temporal signal-to-noise ratio (tSNR) maps were obtained by dividing the mean of the time course of each voxel by its temporal standard deviation. The resting-state sensorimotor network (SMN) and default mode network (DMN) were estimated using independent component analysis (ICA) and a seed-based method. One-way analysis of variance (ANOVA) was performed between the tSNR map, SMN, and DMN from the three data sets for between-group analysis. P < 0.05 with a family-wise error (FWE) correction for multiple comparisons was considered statistically significant. Results: One-way ANOVA and post-hoc two-sample t-tests showed that the tSNR was higher in Data 1 than Data 2 and 3 in white matter structures such as the striatum and medial and superior longitudinal fasciculus. One-way ANOVA revealed no differences in SMN or DMN across the three data sets. Conclusion: Within the adapted metrics estimated under specific imaging conditions employed in this study, multiband accelerated EPI, which substantially reduced scan times, provides the same quality image of functional connectivity as rs-fMRI by using conventional EPI at 3T. Under employed imaging conditions, this technique shows strong potential for clinical acceptance and translation of rs-fMRI protocols with potential advantages in spatial and/or temporal resolution. However, further study is warranted to evaluate whether the current findings can be generalized in diverse settings.
Choi, Yera;Kim, Sangjoon;Do, Hyein;Shin, Kyung-Shik;Kim, Jieun E.
Korean Journal of Biological Psychiatry
/
v.22
no.3
/
pp.109-112
/
2015
Since the early 2000s, there has been a continued interest in lie detection using functional magnetic resonance imaging (fMRI) in neuroscience and forensic sciences, as well as in newly emerging fields including neuroethics and neurolaw. Related fMRI studies have revealed converging evidence that brain regions including the prefrontal cortex, anterior cingulate cortex, parietal cortex, and anterior insula are associated with deceptive behavior. However, fMRI-based lie detection has thus far not been generally accepted as evidence in court, as methodological shortcomings, generalizability issues, and ethical and legal concerns are yet to be resolved. In the present review, we aim to illustrate these achievements and limitations of fMRI-based lie detection.
Purpose : The purpose of this study was to investigate the quantitative evaluation of the corticospinal tract (CST) at the multiple levels by using functional MRI (fMRI) co-registered to diffusion tensor tractography (DTT). Materials and Methods : Ten normal subjects without any history of neurological disorder participated in this study. fMRI was performed at 1.5 T MR scanner using hand grasp-release movement paradigm. DTT was performed by using DtiStudio on the basis of fiber assignment continuous tracking algorithm (FACT). The seed region of interest (ROI) was drawn in the area of maximum fMRI activation during the motor task of hand grasp-release movement on a 2-D fractional anisotropy (FA) color map, and the target ROI was drawn in the cortiocospinal portion of anterior lower pons. We have drawn five ROIs for the measurement of FA and apparent diffusion coefficient (ADC) along the corona radiata (CR) down to the medulla. Results : The contralateral primary sensorimotor cortex (SM1) was mainly found to be activated in all subjects. DTT showed that tracts originated from SM1 and ran to the medulla along the known pathway of the CST. In all subjects, FA values of the CST were higher at the level of the midbrain and posterior limb of internal capsule (PLIC) than the level of others. Conclusion : Our study showed that co-registered fMRI and DTT has elucidated the state of CST on 3-D and analyzed the quantitative values of FA and ADC at the multiple levels. We conclude that co-registered fMRI and DTT may be applied as a useful tool for clarifying and investigating the state of CST in the patients with brain injury.
Communications for Statistical Applications and Methods
/
v.12
no.1
/
pp.241-252
/
2005
In this study we suggest that the spatial correlation structure of the brain fMRI data be used to characterize the functional connectivity of the brain. For some concussion and recovery data, we examine how the correlation structure changes from one step to another in the data analyses, which will allow us to see the effect of each analysis to the spatial correlation or the functional connectivity of the brain. This will lead us to spot the processes which cause significant changes in the spatial correlation structure of the brain. We discuss whether or not we can decompose correlation matrices in terms of its causes of variations in the data.
Purpose: This study was conducted in order to evaluate the quantitative effectiveness of region of interest (ROI) setting in MR-DTI analysis with and without fMRI activation results. Methods: Ten right-handed normal volunteers participated in this study. DTI and fMRI datasets for each subject were obtained using a 1.5T MRI system. For neural fiber tracking, ROIs were drawn using two methods: The drawing points were located in the fMRI activation areas or areas randomly selected by users. In this study, the neural fiber tract targeted the corticospinal tract (CST) Quantitative analyses were performed and compared. The pixel numbers passing through the fiber tract in the individual brain volume were counted. The ratios between the ROI pixel numbers and the extracted fiber pixel numbers, and the ratios between the fiber pixel numbers and the whole-brain pixel numbers were also calculated. Results: According to our results, extracted CST fiber tract in which the ROI was drawn with fMRI activation areas showed higher distribution than drawing the ROI by users' hands. In addition, the quantitatively measured values represented higher pixel distribution: The counted average pixel numbers were 4553.8 and 1943.3. The average ratios of the ROI areas were 33.87 and 22.52. The average percentages of the individual whole-brain volume numbers were 2.06 and 0.87. Conclusion: Results of this study appear to indicate that use of this method can allow for more objectives and significant for study of the recovery of neural fiber mechanisms and brain rehabilitation.
Kim S.H.;Choi K.S.;Lee H.Y.;Shin W.J.;Eun C.K.;Mun C.W.
Investigative Magnetic Resonance Imaging
/
v.9
no.1
/
pp.30-35
/
2005
Purpose : The purpose of this study is to observe the blood oxygen level dependent (BOLD) contrast changes due to the reaction of human brain at a gustatory sense in response to a salty-taste stimulation. Materials and Methods : Twelve healthy, non-smoking, right-handed male subjects (mean age: 25.6, range: 23-28 years) participated in this salty-taste stimulus functional magnetic resonance (fMRI) study. MRI scans were performed with 1.57 GE Signa, using a multi-slice GE-EPI sequence according to a blood-oxy-gen-level dependent (BOLD) experiment paradigm. Scan parameters included matrix size $128\times128$, FOV 250 mm, TR 5000 msec, TE 60 msec, TH/GAP 5/2 mm. Sequential data acquisitions were carried out for 42 measurements with a repetition time of 5 sec for each taste-stimulus experiments. Analysis of fMRI data was carried out using SPM99 implemented in Matlab. NaCl solution $(3\%)$ was used as a salty stimulus. The task paradigm consisted of alternating rest-stimulus cycles (30-second rest, 15-second stimulus) for 210 seconds. During the stimulus period, NaCl-solution was presented to the subject's mouth through plastic tubes as a bolus of delivered every 5 sec using -processor controlled auto-syringe pump. Results : Insula, frontal opercular taste cortex, amygdala and orbitofrontal cortex (OFC) were activated by a salty-taste stimulation $(NaCl,\;3\%)$ in the fMRI experiments. And dosolateral prefrontal cortex (DLPFC) was also significantly responded to salty-taste stimuli. Activation areas of the right side hemisphere were more superior to the left side hemisphere. Conclusion : The results of this study well correspond to the fact that both insula, amygdala, OFC, DLPFC areas are established as taste cortical areas by neuronal recordings in primates. Authors found that laboratory-developed auto-syringe pump is suitable for gustatory fMRI study. Further research in this field will accelerate to inquire into the mechanism of higher order gustatory process.
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.
Purpose : Instead of conventional two-dimensional (2-D) visual stimuli, three-dimensional (3-D) visual stimuli with stereoscopic vision were employed for the study of functional Magnetic Resonance Imaging (f-MRI). In this paper f-MRI with 3-D visual stimuli is investigated in comparison with f-MRI with 2-D visual stimuli. Materials and Methods : The anaglyph which generates stereoscopic vision by viewing color coded images with red-blue glasses is used for 3-D visual stimuli. Two-dimensional visual stimuli are also used for comparison. For healthy volunteers, f-MRI experiments were performed with 2-D and 3-D visual stimuli at 3.0 Tesla MRI system. Results : Occipital lobes were activated by the 3-D visual stimuli similarly as in the f-MRI with the conventional 2-D visual stimuli. The activated regions by the 3-D visual stimuli were, however, larger than those by the 2-D visual stimuli by $18\%$. Conclusion : Stereoscopic vision is the basis of the three-dimensional human perception. In this paper 3-D visual stimuli were applied using the anaglyph. Functional MRI was performed with 2-D and 3-D visual stimuli at 3.0 Tesla whole body MRI system. The occipital lobes activated by the 3-D visual stimuli appeared larger than those by the 2-D visual stimuli by about $18\%$. This is due to the more complex character of the 3-D human vision compared to 2-D vision. The f-MRI with 3-D visual stimuli may be useful in various fields using 3-D human vision such as virtual reality, 3-D display, and 3-D multimedia contents.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.