• Journal of Audiology & Otology
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• 제24권3호
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• pp.113-118
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• 2020

Tinnitus is a prevalent disorder that has no cure currently. Within the last two decades, neuroscientific research has facilitated a better understanding of the pathophysiological mechanisms that underlie the generation and maintenance of tinnitus, and the brain and nerves have been identified as potential targets for its treatment using non-invasive brain stimulation methods. This article reviews studies on tinnitus patients using transcranial magnetic stimulation, transcranial electrical stimulation, such as transcranial direct current stimulation, alternating current stimulation, transcranial random noise stimulation as well as transcutaneous vagus nerve stimulation and bimodal combined auditory and somatosensory stimulation. Although none of these approaches has demonstrated effects that would justify its use in routine treatment, the studies have provided important insights into tinnitus pathophysiology. Moreover bimodal stimulation, which has only been developed recently, has shown promising results in pilot trials and is a candidate for further development into a valuable treatment procedure.

• 수면정신생리
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• 제28권2호
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• pp.53-69
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• 2021

Sleep disorders, increasingly prevalent in the general population, induce impairment in daytime functioning and other clinical problems. As changes in cortical excitability have been reported as potential pathophysiological mechanisms underlying sleep disorders, multiple studies have explored clinical effects of modulating cortical excitability through non-invasive brain stimulation in treating sleep disorders. In this study, we critically reviewed clinical studies using non-invasive brain stimulation, particularly transcranial magnetic stimulation (TMS) and transcranial direct current stimulation (tDCS), for treatment of sleep disorders. Previous studies have reported inconsistent therapeutic effects of TMS and tDCS for various kinds of sleep disorders. Specifically, low-frequency repetitive TMS (rTMS) and cathodal tDCS, both of which exert an inhibitory effect on cortical excitability, have shown inconsistent therapeutic effects for insomnia. On the other hand, high-frequency rTMS and anodal tDCS, both of which facilitate cortical excitability, have improved the symptoms of hypersomnia. In studies of restless legs syndrome, high-frequency rTMS and anodal tDCS induced inconsistent therapeutic effects. Single TMS and rTMS have shown differential therapeutic effects for obstructive sleep apnea. These inconsistent findings indicate that the distinctive characteristics of each non-invasive brain stimulation method and specific pathophysiological mechanisms underlying particular sleep disorders should be considered in an integrated manner for treatment of various sleep disorders. Future studies are needed to provide optimized TMS and tDCS protocols for each sleep disorder, considering distinctive effects of non-invasive brain stimulation and pathophysiology of each sleep disorder.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제4권1호
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• pp.14-19
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• 2000

목적 : 뇌열환자에서 기능적 자기공명영상과 경두부 자기자극을 이용하여 뇌기능을 지도화하고자하였다. 대상 및 방법: 자기공명영상에서 우측 대뇌반구에 뇌열 소견이 있으며 좌측 편측부전마비를 보인 28세 남자환자를 대상으로 기능적 자기공명영상과 경두부 자기자극을 시행하였다. 임상적으로 좌측 손의 운동기능은 감소되어 있었고, 우측 손의 운동기능은 정상범주에 속하였다. 뇌기능적 자기공명영상은 EPI 기법을 이용하였고 운동자극은 1-2 Hz의 주기로 손가락을 아래위로 구부리게 하는 운동을 시행하였고 15초의 휴식기와 15초의 운동기를 반복하여 절편당 60 개의 영상을 획득하였다. 두부자기자극은 지름 90mm의 원형 자성자극기를 이용하여 maximal out-put의 80%로 자극하여 양측 단무지 외 전근에서 유발된 운동유발전위의 잠시와 진폭을 구하였다. 결과: 기능적 자기공명영상을 시행한 결과 정상적인 우측손의 운동자극시에 좌측 운동피질이 활성화되었고 좌측손의 운동자극시에는 좌측운동피질, 좌측 부가운동영역, 그리고 자측 전운동영역에 활성화소견이 나타났다. 두부자기자극에서는 우측 대뇌반구에서는 한군데에서도 운동유발 전위가 발생되지 않았다. 좌측 대뇌반구에서는 5군데에서 운동유발전위가 유발되었으며 모두 양측 단무지 외 전근에서 운동유발전위가 유발되었다. 양손에서 운동유발전위의 잠시 , 진폭 모양이 유사하였다. 결론: 뇌열환자의 손운동기능의 피지도화는 기능적 자기공명영상과 두부자기자극을 이용하여 성공적으로 시행할 수 있었다. 뇌열환자의 동측 운동경로는 동일한 운동피질로부터 기원한 동측피질척수로에 의한 것으로 추정된다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.18-18
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• 2004

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제44권5호
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• pp.324-328
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• 2023

Excessive inflammation in the body causes immune cells to release cytokines that damage normal tissues and cells, leading to rheumatoid arthritis and sepsis. Pulsed magnetic field(PMF) stimulation has many applications in the treatment of neurological, muscular disorders and pain. Therefore, in this study, we aim to investigate the effect of PMF stimulation on the regulation of excessive inflammation in the overall immune system. Macrophages, a primary immune cell, and T cells, a secondary immune cell, were co-cultured in the insert wells under the same conditions, and then inflammation was artificially induced. The changes in inflammatory activity following PMF stimulation were measured by pH and IL-6 concentration. After inflammation induction, both cells became more acidic and increased IL-6 expression, but after PMF stimulation, we observed improved acidification of macrophages and T cells and decreased IL-6 expression. Our results showed that infected macrophages activated T cells and that the recovery of excessive inflammatory response regulation after PMF stimulation proceeded more rapidly in macrophages. Therefore, this study suggests that PMF has a positive anti-inflammatory effect on the overall immune system and thus has the potential to be used as a non-invasive therapy for the treatment of chronic inflammatory diseases.

• 생물정신의학
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• 제24권3호
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• pp.95-109
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• 2017

본 종설에서는 우울증에서의 rTMS 임상연구를 임상특성과 TMS 적용방법을 고려하여 체계적으로 고찰하였으며 새로운 TMS 치료기법에 대해 살펴보았다. rTMS는 항우울제에 반응이 적은 단극성 우울증 환자의 치료에 병용 혹은 단독요법으로 사용될 수 있는 안전하고 비침습적인 뇌조절술이다. rTMS는 고빈도 좌측 DLPFC, 저빈도 우측 DLPFC, 그리고 양측성 DLPFC 적용방법이 비슷한 수준으로 허위자극에 비해 유의하게 항우울효과를 가지고 있다. 그러나 치료저항성 단극성 우울증에 대한 항우울효과 크기는 작았다. 또한 정신병적 증상이 동반된 우울증의 치료와 양극성 장애의 우울삽화에 대해서는 치료효과가 불분명하다. 기존 rTMS의 항우울효과 크기는 작은 정도로 그 효과를 증진시키기 위해 고용량의 자극, 보다 깊이 자극할 수 있는 코일을 이용한 rTMS 치료, 표적영역에 보다 정확하게 코일을 위치시키는 신경항법 등을 이용한 TMS 적용 등의 새로운 시도들이 진행되고 있다. 또한 세타돌발자극과 자기경련치료와 같은 새로운 치료기법을 이용한 시도가 우울증 치료의 새로운 장을 열고 있다. 비록 현재까지 rTMS의 항우울효과가 만족할 만한 수준은 아니지만 임상양상을 세분화한 치료적용과 개선된 치료기법의 적용 등을 통해 더 많은 후속 연구가 이루어질 필요가 있다. 또한 여러 형태의 TMS 기법에 대해 잘 설계된 허위자극에 대한 통제연구뿐만 아니라 서로의 비교연구를 통해 우울증 치료에서의 근거수준을 높일 수 있을 것으로 기대한다.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제21권3호
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• pp.87-93
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• 2009

Purpose: TThis study examined the effect of repetitive magnetic stimulation (RMS) on the viability and proliferative response of human adipose tissue-derived stromal cells (hATSCs) in vitro. Methods: The hATSCs were cultured primarily from human adipose tissue harvested by liposuction and incubated in a $37^{\circ}C$ plastic chamber. The cells were exposed to a repetitive magnetic field using a customized magnetic stimulator (Biocon-5000, Mcube Technology). The RMS parameters were set as follows: repetition rate=10Hz, 25Hz (stimulus intensity 100%= 0.1 Tesla, at 4cm from the coil), stimulated time= 1, 5, and 20 minutes. Twenty four hours after one application of RMS, the hATSCs were compared with the sham stimulation, which were kept under the same conditions without the application of RMS. The cells were observed by optical microscopy to determine the morphology and assessed by trypan blue staining for cell proliferation. The apoptosis and viability of the hATSCs were also analyzed by fluorescence-activated cell sorting (FACS) analysis of Annexin V and MTT assay. Results: After RMS, the morphology of the hATSCs was not changed and the apoptosis of hATSCs were not increased compared to the sham stimulation. The viability of the cells was similar to the cells given the sham stimulation. Interestingly, the level of hATSC proliferation was significantly higher in all RMS groups. Conclusion: The application of RMS may not cause a change in morphology and viability of hATSCs but can increase the level of cell proliferation in vitro. RMS might be useful as an adjuvant tool in combination with stem cell therapy without adverse effects.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.413-418
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• 2019

뇌와 관련된 질병(치매, 조현병, 우울증, 파킨슨병 등)을 가진 환자의 치료 및 재활 정도의 진행을 확인하고자 하는 연구가 현재 활발히 진행되고 있는 추세이다. 그 중에서 경두개 자기 자극법(Transcranial magnetic stimulation, TMS)은 뇌 질환이 있는 환자에게 비 침습적으로 뇌 신경 조절에 사용되는 기법이기 때문에 치료에 많이 사용되고 있다. 경두개 자기 자극 시 정상인의 근피로도는 증가하는 경향을 확인할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 경두개 자기 자극 시에 운동 신경 유발 응답 측정을 위한 근전도 측정 시스템을 구축하여 피실험자의 Raw Data를 RMS 기법으로 분석하고, RMS 그래프의 경향을 통해 운동 신경 유발 응답 측정 시스템을 확인하고자 하는 것이 목표이다. 실험 방법으로는 피실험자의 위팔두갈래근의 수축과 이완 운동을 통해 피로한 상황까지 도달하게 한 후, 표면 근전도 기기를 통해 받아들인 원신호를 RMS 기법으로 분석한다. 실험 결과, RMS 그래프가 상승하는 경향을 확인 하였고, 이를 통해 구축된 근전도 측정 시스템으로 운동 신경 유발 응답을 측정한 데이터를 고려하여 개개인에 맞는 자기자극 강도 결정에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제3권1호
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• pp.41-46
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• 1999

목적 : 뇌기능 영상을 이용하여 자극에 따른 시각영역, 운동영역 및 소뇌에서의 총활성화의 차이를 연구하고자 하였다. 대상 및 방법 : 건강한 5명의 피실험자를 대상으로 EP 기법을 이용하여 시각자극과 운동자극에 의한 피질활성화 검사를 시행하였다. 시각피질 활성화를 위해서는 LED 자극과 Checker-Board 자극을 각각 행하였고, 운동피질과 소뇌의 활성화를 위해서는 엄지손가락 운동과 네 손가락을 엄지 손가락과 순서대로 마주치게 하는 운동을 시행하였다. 각각의 자극은 60초의 휴식기, 120초의 자극기 및 운동기, 다시 60초의 휴식기로서 시행하였다. 데이터 처리는 cros-correlation 방법으로 통게처리 하였고, 적절한 문턱 값 이상을 가지는 화소를 활성화 화소로 정의하였다. 이 활성화 화소의 수와 신호변화율의 곱으로서 총활성화의 시간축 데이타를 완성하였다. 결과 : 시각피질에서의 총활성화는 Checker-Board 자극에 비해 LED 자극을 가했을 때 100% 이상 증가하였다. 엄지 손가락 운동에 비해 손가락 마주치기 운동을 시행했을 때 총활서와는 운동피질에서 100% 이상 증가하였고, 소뇌에서는 150% 이상 증가하였다. 결론 : 시각 및 운동자극의 변화에 따라 시각영역, 운동영역 및 소뇌에서의 총활성화가 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제23권1호
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• pp.77-82
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• 2011

Purpose: Recently, many studies have demonstrated that application of external stimulation can modulate cortical excitability of the human brain. We attempted to observe cortical excitability using functional magnetic resonance imaging (fMRI) during the application of transcranial direct current stimulation (tDCS) or functional electrical stimulation (FES). Methods: We recruited two healthy subjects without a history of neurological or psychiatric problems. fMRI scanning was done during? each constant anodal tDCS and FES session, and each session was repeated three times. The tDCS session consisted of three successive phases (resting phase: 60sec dummy cycle: 10sec tDCS phase: 60sec). The FES session involved stimulation of wrist extensor muscles over two successive phase (resting phase: 15sec FES phase: 15sec). Results: The average map of the tDCS and FES analyses showed that the primary sensory-motor cortex area was activated in all subjects. Conclusion: Our findings show that cortical activation can be induced by constant anodal tDCS and FES. They suggest that the above stimuli have the potential for facilitating brain plasticity and modulating neural excitability if applied as specific therapeutic interventions for brain injured patients.