• 대한핵의학회지
• /
• 제38권1호
• /
• pp.41-51
• /
• 2004

목적 : 본 연구는 약물에 노출되지 않은 뚜렛 장애 아동들에게 치료 목적으로 일정기간 일정한 용량의 risperidone을 투여한 후 치료 전과 후의 틱증상 척도의 변화 정도와 $[^{123}I]IPT$ SPECT로 측정한 기저 신경절 DAT밀도에 변화가 있는 지 여부를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 :만 $6{\sim}12$세 사이의 아동으로 약물 비노출뚜렛 장애 아동 9명과 11명의 정상 대조군을 대상으로 risperidone 치료 전과 후에서 각각 $[^{123}I]IPT$ SPECT로 측정한 기저 신경절 DAT 밀도에 변화를 정량적 계측하고 치료전 약물 비노출군과 정상대조군의 기저 신경절 DAT 밀도에 차이를 통계적 분석하였으며, 약물 비노출군아동의 치료전과 치료후의 기저 신경절 DAT 밀도에 차이를 통계분석하였다. 결과: 9명의 약물 비노출뚜렛 장애 아동군과 정상 대조군 사이의 좌,우측 기저 신경절 DAT특이결합/비특이결합 비율의 비교한 결과 좌,우측 기저 신경절 모두 DAT특이결합/비특이결합 비율이 정상 대조군에 비해서 증가되어 있었다. (좌측: z=1.576, p=0.043, 우측: z=1.787, p=0.025). 9명의 뚜렛 장애 아동에서 risperidone치료 전과 후 상태에서 기저 신경절 DAT 특이결합/비특이 결합 비율 비교한 결과, risperidone 전후 사이에 유의한 차이가 관찰되지 않았다. (우측: t=-0.974, p=0.362 ; 좌측: t=-0.513, p=0.634). 결론: Risperidone 투여가 뚜렛 장애의 증상을 호전시키는 시점에서 기저 신경절 DAT 밀도는 변화시키지 앓을 수 있음을 제시한다.

• 대한지역사회작업치료학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.59-70
• /
• 2017

목적 : 본 연구의 목적은 뇌졸중 환자를 대상으로 가상 현실 기반의 원격재활 효과를 체계적으로 고찰하여 그 효과와 국내 적용방법을 알아보고자 하였다. 연구방법 : 자료의 검색을 위해 EMBASE, CINAHL의 데이터베이스를 이용하였다. 주요 용어는 "Virtual Reality", "Telerehabilitation", "Stroke"으로 관련 연구를 검색하였다. 선정기준에 적합한 총 7편의 연구를 대상으로 질적 수준, 일반적 특성, PICO를 사용하여 연구 주제에 따른 자료를 분석하였다. 결과 : 선정된 7편의 연구는 가상현실 기반으로 한 원격재활 시스템으로 중재를 실시하였으며, 가상현실은 게임 프로그램과 수동적인 팔 보조 그리고 Balance Trainer등을 활용하여 원격재활 중재를 실시하였다. 주된 결과 측정도구는 상지기능, 균형 및 보행, 일상생활 등을 평가하기 위한 도구가 사용되었다. 가상현실 기반의 원격재활 중재방법은 모든 연구에서 상지기능, 균형감각능력에서 효과를 보였으며, 일상생활 활동에서의 부분적인 효과를 확인하였다. 환경적 특이성을 보완하기 위한 원격재활 서비스는 클라이언트의 만족감을 향상시키고 기능의 유지를 위한 중재법으로 그 효과를 확인할 수 있었다. 결론 : 가상현실 기반의 원격재활 시스템은 대부분 상지기능과 균형감각, 일상생활 활동을 위한 중재가 적용되었으며, 가정환경에서도 치료사의 중재, 감독, 교육 등을 통해 기능향상에 도움이 되는 것으로 나타났다. 본 연구는 가상현실 기반의 원격재활의 임상적 적용에 대한 근거와 가능성을 제시하고자 한다. 향후 연구에서 다양한 가상현실의 중재방법과 원격재활을 활용한 재활 프로그램 개발과 같은 추가적인 연구가 필요할 것이다.

• Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
• /
• 제7권1호
• /
• pp.77-91
• /
• 1996

틱장애 아동들의 생화학적인 원인을 규명하고, 동반 질환과의 관계를 규명하기 위하여 87명의 틱장애 아동과 30명이 대조군을 대상으로 하여 다음과 같은 결과를 얻었다 87명 중 45명은 Tourette씨병(TS)이었고, 22명은 만성틱장애(chronic motor tic disorder, CMT), 20명은 일과성틱장애(transient tic disorder, TTD)이었다. 공존질병에 따른 분류로는 순수한 틱군(PT)은 43명, 틱과 주의력결핍 과잉운동장애(attention deficit hyperactivity disorder, T+ADHD)가 동반된 군이 28명, 틱과 강박장애(obsessive compulsive disorder, T+OCD)가 동반된 군이 16명이었다. 이들 대상군과 대조군에 대하여 혈장 5- HT(5-hydroxytryptamine)와 5-HIAA(5-hydroxyindoleacetic acid)를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 혈장내 5-HT함량과 5-HTAA함량 간에는 통계적으로 의미있는 상관성이 관찰되었다(Pearson correlation coefficient, 0.77, p<0.05). 2) 대상군에서 연령과 5-HT또는 연령과 5-HIAA함량과는 통계적으로 의미있는 상관성이 관찰되지 않았다. 3) 대조군에서 연령과 5-HT또는 연령과 5-HIAA함량과는 통계적으로 의미있는 상관성이 관찰되지 않았다. 4) 혈장 내의 5-HT함량은 TS, CMT, TTD그리고 대조군간에 통계적으로 의미있는 차이가 관찰되었으며 (F=34.48, df=3.113. p<0.01), 사후검증에서는 대조군과 TS군, 대조군과 CMT군, 대조군과TTD군간에는 의미있는 차이가 관찰되었으나, TS군과 CMT군 TS군과 TTD군, 그리고 TTD군과CMT군 간에는 의미있는 차이가 없었다. 5) 혈장 내의 5-HIAA함량은 TS군, CMT군, TTD군 그리고 대조군 간에 통계적으로 의미있는 차이가 관찰되었으며(F=26.48, df=3,113, p<0.01), 사후검증에서는 대조군과 TS군, 대조군과 CMT군, 대조군과 TTD군 간에는 의미있는 차이가 관찰되었으나. TS군과 CMT군 TS군과 TTD군, 그리고 TTD군과 CMT군 간에는 의미있는 차이가 없었다. 6) 공존질병의 생화학적 소견에 미치는 영향에 대하여는 혈장 내의 5-HT와 5-HIAA함량은 PT군, T+ADHD군, T+OCD군 그리고 대조군간에 통계적으로 의미있는 차이가 관찰되었으며 (5-HT, F=37.59, df=3, 113, p<0.01, 5-HIAA, F=27.37, df=3, 113, p<0.01), 사후검증에서는 대조군과 PT군. 대조군과 T+ADHD군, 대조군과 T+OCD군간에는 통계적으로 의미있는 차이가 관찰되었으나, PT군과 T+ADHD군, PT군과 T+ADHD군, PT군과 T+OCD군, 그리고 T+ADHD군과 T+OCD군간에는 의미있는 차이가 관찰되지 않았다. 이상의 결과로 미루어 serotonin계의 개체발생적인 과정은 대상군과 대조군에서 차이가 없으나, serotonin계의 기능저하가 틱장애의 발병과 관련이 있다고 할 수 있으며, 공존질병이 생화학적인 소견에 미치는 영향은 극미하다고 할 수 있다. 향후의 연구에 있어서는 틱장애에 대하여 serotonin계의 기능항진을 일으키는 약물 투여의 효과에 대한 연구가 시행되어야 하며 분자생물학적인 방법을 사용하여 그 기전을 규명하여야 한다.

• Journal of Acupuncture Research
• /
• 제20권5호
• /
• pp.118-132
• /
• 2003

Objective: The aim of this study was to investigate the effects of Joksamni(ST36) combination on NAD PH-diaphorase, neuronal nitric oxide synthase(nNOS), neuropeptide Y(NPY) and vasoactive intestinal peptide (VIP) in the cerebral cortex of spontaneously hypertensive rat. Methods: The experimental groups were divided into four groups: Normal, Joksamni(ST36), Joksamni(ST36)+Eumneungcheon(SP9), and Joksamni(ST36)+Gokji(LI11). Needles were inserted into acupoints at the depth of 0.5cm with basic insertion method. Electroacupuncture was done under the condition of 2Hz electrical biphasic pulses with continuous rectangular wave lasting for 0.2ms until the muscles produced visible contractions. Such stimulation was applied continuously for 10 minutes, 1 time every 2 days for 10 sessions of treatments. Thereafter we evaluated changes in NADPH-d positive neurons histochemically and changes in nNOS, NPY and VIP positive neurons immunohistochemically. Results: The optical densities of NADPH-d positive neurons of the Joksamni(ST36)+Eumneungcheon(SP9) group in all areas of cerebral cortex and Joksamni(ST36)+Gokji(LI11) group in primary somatosensory cortex, visual cortex, auditory cortex, perirhinal cortex were significantly increased as compared to the Joksamni(ST36) group. The optical densities of NADPH-d positive neurons of the Joksamni(ST36)+Gokji(LI11) group were significantly decreased as compared to the Joksamni(ST36)+Eumneungcheon(SP9) group with the exception of primary somatosensory cortex. The optical densities of nNOS positive neurons of the Joksamni(ST36)+Eumneungcheon(SP9) group in all areas of cerebral cortex and Joksamni(ST36)+Gokji(LI11) group in auditory cortex, perirhinal cortex, insular cortex were significantly increased as compared to the Joksamni(ST36) group. The optical densities of nNOS positive neurons of the Joksamni(ST36)+Gokji(LI11) group were significantly decreased in all areas of cerebral cortex as compared to the Joksamni(ST36)+Eumneungcheon(SP9) group. The optical densities of NPY positive neurons of the Joksamni(ST36)+Gokji(LI11) group were significantly decreased in primary motor cortex, primary somatosensory cortex, cingulate cortex as compared to the Joksamni (ST36) and Joksamni(ST36)+Eumneungcheon(SP9) groups. The optical densities of VIP positive neurons of the Joksamni(ST36)+Eumneungcheon(SP9) group were significantly increased in all areas of cerebral cortex except for cingulate cortex as compared to the Joksamni(ST36) group. The optical densities of VIP positive neurons of the Joksamni(ST36)+Gokji(LI11) group were significantly decreased in auditory cortex, cingulate cortex, perirhinal cortex as compared to the Joksamni(ST36) group. The optical densities of VIP positive neurons of the Joksamni(ST36)+Gokji(LI11) group were significantly decreased in all areas of cerebral cortex as compared to the Joksamni(ST36)+Eumneungcheon(SP9) group. Conclusions: The result demonstrated that electroacupuncture on Joksamni(ST36) and its combination change the activities of the NO system and peptidergic system in the cerebral cortex of SHR and that acupoint combination is one of the important parameters for the effects.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제40권5호
• /
• pp.312-321
• /
• 2003

본 논문은 장애물을 인식하고 회피하면서 목적지까지 자율적으로 이동할 수 있는 로봇을 구현한 논문이다. 우리는 본 논문에서 영상처리보드의 구현이라는 하드웨어적인 부분과 자율 이동로봇을 위한 영상궤환 제어라는 소프트웨어의 두 가지 결과를 나타내었다. 첫 번째 부분에서, 영상처리를 수행하는 제어보드로부터 명령을 받는 로봇을 나타내었다. 우리는 오랫동안 CCD카메라를 탑재한 자율 이동로봇에 대하여 연구해왔다. 로봇의 구성은 DSP칩을 탑재한 영상보드와 스텝모터 그리고 CCD카메라로 구성된다. 시스템 구성은 이동로봇의 영상처리 보드에서 영상을 획득하고 영상처리 알고리즘을 수행하고 로봇의 이동경로를 계산한다. 이동로봇에 탑재된 CCD카메라에서 획득한 영상 정보는 매 샘플링 시간마다 캡쳐한다. 화면에서 장애물의 유무를 판별한 후 좌 혹은 우로 회전하여 장애물을 회피하고 이동한 거리를 Feedback하는 시스템을 구현하여 초기에 지정한 목표지점가지 로봇이 갈 수 있도록 간략한 경로를 계획하여 절대좌표를 추적해 나가는 알고리즘을 구현한다. 이러한 영상을 획득하고 알고리즘을 처리하는 영상처리 보드의 구성은 DSP (TMS320VC33), ADV611, SAA7111, ADV7176A, CPLD(EPM7256ATC144), SRAM 메모리로 구성되어 있다. 두 번째 부분에서는 장애물을 인식하고 회피하기 위하여 두 가지의 영상궤환 제어 알고리즘을 나타낸다. 첫 번째 알고리즘은 필터링, 경계검출 NOR변환, 경계치 설정 등의 영상 전처리 과정을 거친 영상을 분할하는 기법이다. 여기에서는 Labeling과 Segmentation을 통한 pixel의 밀도 계산이 도입된다. 두 번째 알고리즘은 위와 같이 전처리된 영상에 웨이브렛 변환을 이용하여 수직방향(y축 성분)으로 히스토그램 분포를 20 Pixel 간격으로 스캔한다. 파형 변화에 의하여 장애물이 있는 부분의 히스토그램 분포는 거의 변동이 없이 나타난다. 이러한 특성을 분석하여 장애물이 있는 곳을 찾아내고 이것을 회피하기 위한 알고리즘을 세웠다. 본 논문은 로봇에 장착된 한 개의 CCD 카메라를 이용하여 장애물을 회피하면서 초기에 설정해둔 목적지가지 도달하기 위한 알고리즘을 제안하였으며, 영상처리 보드를 설계 및 제작하였다. 영상처리 보드는 일반적인 보드보다 빠른 속도(30frame/sec)와 해상도를 지원하며 압축 알고리즘을 탑재하고 있어서 영상을 전송하는 데에 있어서도 탁월한 성능을 보인다.

• 생명과학회지
• /
• 제17권7호통권87호
• /
• pp.889-895
• /
• 2007

KIF5는 2분자의 kinesin heavy chain (KHC)과 2분자의 kinesin light cham (KLC)으로 구성되며 미세소관과 직접 결합한다. KIF5는 여러가지 세포 내 소기관을 이동시키나 KIF5가 이동시키는 운반체가 어떻게 특이적으로 결합하는지는 아직 밝혀지지 못하였다. 본 연구에서 효모 two-hybrid system을 사용하여 KLC1의 tetratricopeptide repeats (TRP) 부위와 결합하는 세포 내의 단백질을 분리하였다. 결과 KLC1와 특이적으로 결합하는JNK/stress-activated protein kinase-associated protein 1 (JSAP1/JIP3)을 분리하였다. 이러한 결합은 KLC1의 TRP1, 2 영역과 JSAP1의 leucine zipper 영역이 결합에 관여하며, 또한 효모 two-hybrid assay에서 JSAP1은 KLC2와 결합하지만 신경세포에서 발현하는 KIF5A, KIF5C 그리고 모든 세포에서 발현하는 KIF5B와는 결합하지 않았다. 단백질간의 결합을 pull-down assay로 확인한 결과 KLC1은 glutathione S-transferase (GST)와는 결합하지 않으나 GST결한 JSAP1과는 결합하였다. 또한 생쥐의 뇌 파쇄 액으로부터 JSAP1 항체로 면역침강을 행한 결과 KLC1은 JSAP1과 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 KLC1은 JSAP1과 결합하며, JSAP1은 KLC1의 수용체로세포 내 KIF5의 수송의 매개 단백질로 작용함을 시사한다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
• /
• 제34권5호
• /
• pp.424-429
• /
• 2009

본 연구의 목적은 니켈 티타늄 전동파일의 피로 파절에 파일의 단면 형태가 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 6 종의 ProFile (Dentsply), Mtwo (VDW), K3 (SybronEndo), Heroshaper (MicroMega), NRT (Mani), Alpha system (KOMET) 니켈-티타늄 전동 파일(ISO 30 size/.04 taper)을 각 10개씩 실험군으로 배정하고 실험을 진행하였다. 니켈 티타늄 전동파일에 반복적인 장력과 압축력을 재현시킬 수 있는 피로파절 실험기(Denbotix)와 연결된 토크 조절 전동모터(Aseptico)에 각 군의 파일을 연결하여 300rpm 속도로 만곡도가 60도이고 5mm의 반경을 가진 인공 금속 근관 내를 6 mm pecking depth로 작동시켰다. 각 파일의 파절시간을 측정하고 통계 분석하여 유의성을 분석하였으며, 각 군의 파절된 모든 파일의 파절면을 주사전자현미경을 이용한 fractographic analysis를 통해 파절 역학을 규명하였다. 또한 각 군에서 3개의 사용하지 않은 새 파일을 clear resin에 매몰하고tip에서부터 3mm 지점을 횡절단하여 Image-Pro Plus (Imagej 1.34n, NIH) 소프트웨어로 절단면의 단면적을 측정하고 단면적의 크기와 피로 파절과의 상관성도 평가하였다. 실험 결과 NRT와 ProFile이 다른 실험군에 비해서 유의성 있게 높은 피로 파절 저항성을 보였다(P < .05). 또한 파일의 단면적은 피로파절 저항성과 통계학적인 유의성은 보이지 않았다. Fractographic analysis 결과 모든 시편에서 파절면은 ductile fracture와 brittle fracture가 혼재된 양상으로 나타났다. 결론적으로 니켈 티타늄 전동 파일의 단면적의 크기는 피로파절 저항과는 상관성이 적었다.

• Journal of Chest Surgery
• /
• 제32권9호
• /
• pp.790-798
• /
• 1999

배경: 최근 관상동맥 우회수술의 조기 성적이 향상됨에 따라 뇌 경색을 비롯한 신경계 합병증이 수술 후 경과를 결정하는 중요한 합병증으로서 비중이 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 관상동맥 우회수술 후에 발생하는 신경계 합병증의 발생 양상을 분석하고 그 위험인자를 규명하고자 하였다. 대상 및 방법: 관상동맥 우회수술을 시행받은 351명의 환자를 대상으로 신경계 합병증의 발생 여부와 형태, 위험인자를 분석하였다. 신경계 합병증은 새로운 뇌 경색이 확진된 경우와 수술후 의식 및 지남력의 완전한 회복이 24시간 이상 지연된 경우로 정의하였다. 결과: 대상 환자중 18명(5.1%)에서 신경계 합병증이 발생하였으며 그 중 뇌 경색이 확진된 환자는 9명(2.6%)이었다. 운동마비를 동반한 뇌 경색이 4명에서 발생하였고 4명은 정신 지체나 지남력 장애의 형태로 나타났으며 뇌사 판정을 받은 환자가 1명 있었다. 나머지 9명은 뇌 경색의 증거는 발견되지 않았으나 의식 및 지남력의 완전 회복이 지연된 환자들이었다. 통계적 분석 결과 180분 이상의 심폐 바이패스, 수술중 상행 대동맥의 죽상경화반이 진단된 경우, 초음파 검사로 진단된 경동맥 협착, 뇌졸중이나 일과성 뇌허혈의 과거력 등이 단변량 및 다변량 분석 모두에서 의미있는 위험인자로 분석되었다. 그밖에 고령(65세 이상), 흉부 단순 촬영상 대동맥의 석회화가 발견된 경우, 수술중 심근 경색 등도 단변량 분석시 의미있는 위험인자였다. 대동맥궁 삽관이나 single clamp technique 등 신경학적 합병증의 예방에 기여할 것으로 기대되었던 수술 수기상의 변형은 합병증 발생 빈도에 별다른 영향을 미치지 않은 것으로 분석되었으며 경동맥 협착의 정도 역시 합병증 발생 빈도와 상관관계가 없었다. 결론: 이상의 결과로 관상동맥 우회수술 후의 신경계 합병증의 발생 원인은 복합적이긴 하지만 근본적으로는 동맥계의 동맥경화성 병변과 밀접한 관계가 있음을 확인하였다. 따라서 합병증의 예방을 위해서는 수술전 동맥경화성 병변에 대한 전신적인 평가와 함께 고위험군 환자들의 경우 적극적인 수술 수기의 변형을 검토할 필요가 있다고 판단된다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
• /
• 제30권3호
• /
• pp.585-598
• /
• 1997

Background : Although there are growing concerns about the adverse health effect of air pollution, not much evidence on health effect of current air pollution level had been accumulated yet in Korea. This study was designed to evaluate the chronic health effect of ai. pollution using Korean Medical Insurance Corporation (KMIC) data and air quality data. Medical insurance data in Korea have some drawback in accuracy, but they do have some strength especially in their national coverage, in having unified ID system and individual information which enables various data linkage and chronic health effect study. Method : This study utilized the data of Korean Environmental Surveillance System Study (Surveillance Study), which consist of asthma, acute bronchitis, chronic obstructive pulmonary diseases (COPD), cardiovascular diseases (congestive heart failure and ischemic heart disease), all cancers, accidents and congenital anomaly, i. e., mainly potential environmental diseases. We reconstructed a nested case-control study wit5h Surveillance Study data and air pollution data in Korea. Among 1,037,210 insured who completed? questionnaire and physical examination in 1992, disease free (for chronic respiratory disease and cancer) persons, between the age of 35-64 with smoking status information were selected to reconstruct cohort of 564,991 persons. The cohort was followed-up to 1995 (1992-5) and the subjects who had the diseases in Surveillance Study were selected. Finally, the patients, with address information and available air pollution data, left to be 'final subjects' Cases were defined to all lung cancer cases (424) and COPD admission cases (89), while control groups are determined to all other patients than two case groups among 'final subjects'. That is, cases are putative chronic environmental diseases, while controls are mainly acute environmental diseases. for exposure, Air quality data in 73 monitoring sites between 1991 - 1993 were analyzed to surrogate air pollution exposure level of located areas (58 areas). Five major air pollutants data, TSP, $O_3,\;SO_2$, CO, NOx was available and the area means were applied to the residents of the local area. 3-year arithmetic mean value, the counts of days violating both long-term and shot-term standards during the period were used as indices of exposure. Multiple logistic regression model was applied. All analyses were performed adjusting for current and past smoking history, age, gender. Results : Plain arithmetic means of pollutants level did not succeed in revealing any relation to the risk of lung cancer or COPD, while the cumulative counts of non-at-tainment days did. All pollutants indices failed to show significant positive findings with COPD excess. Lung cancer risks were significantly and consistently associated with the increase of $O_3$ and CO exceedance counts (to corrected error level -0.017) and less strongly and consistently with $SO_2$ and TSP. $SO_2$ and TSP showed weaker and less consistent relationship. $O_3$ and CO were estimated to increase the risks of lung cancer by 2.04 and 1.46 respectively, the maximal probable risks, derived from comparing more polluted area (95%) with cleaner area (5%). Conclusions : Although not decisive due to potential misclassication of exposure, these results wert drawn by relatively conservative interpretation, and could be used as an evidence of chronic health effect especially for lung cancer. $O_3$ might be a candidate for promoter of lung cancer, while CO should be considered as surrogated measure of motor vehicle emissions. The control selection in this study could have been less appropriate for COPD, and further evaluation with another setting might be necessary.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제29권8호
• /
• pp.990-1010
• /
• 2009

이 연구에서는 뇌기반 진화적 교육 원리를 도출하기 위하여, 인간 뇌의 구조적 기능적 특징, 개체간과 개체내에서 일어나는 생물학적 진화, 뇌내에서 일어나는 진화적 과정, 과학 자체와 개별 과학자의 과학적 활동에 내재된 진화적 속성에 관한 연구물을 리뷰하였다. 이렇게 하여 도출된 인간 뇌의 주요 특징과 생성-선택-파지를 핵심 요소로 하는 보편 다윈주의 혹은 보편 선택주의를 토대로, 뇌기반 진화적 과학 교수 학습 모형을 개발하였다. 이 모형은 세 가지 요소와 세 가지 단계 및 평가로 이루어진다. 세 가지 요소는 정의적, 행동적, 인지적 요소이고, 각 요소를 구성하는 세 단계는 다양화 $\rightarrow$ 비교 선택 $\rightarrow$ 확장 적용(ABC-DEF; Affective, Behavioral, Cognitive components - Diversifying$\rightarrow$Emulating, Estimating, Evaluating $\rightarrow$ Furthering steps)이다. 이 모형에서 정의적 요소 (A)는 인간 뇌에서 감성을 관장하는 대뇌변연계에 토대를 두고 자연 사물과 현상에 대한 학습자의 흥미 호기심과 관련된다. 행동적 요소(B)는 시각 정보를 처리하는 후두엽, 언어 정보의 이해.생성과 관련된 측두엽, 감각운동 정보를 처리하는 감각운동령을 수반하고 과학적 활동의 직접 해보기와 관련된다. 인지적 요소(C)는 사고, 계획, 판단, 문제해결과 관련된 전두엽합령에 토대를 둔다. 이 모형은 이러한 측면에서 '뇌기반(brain-based)'이다. 이 모형의 세 가지 각 요소를 구성하는 세 단계에서, 다양화 단계(D)는 각 요소에서 다양한 변이체를 생성하는 과정이고, 가치나 유용성에 비추어 비교.선택하는 단계(E)는 변이체들 중 유용하거나 가치 있는 것을 검증하여 선택하는 과정이며, 확장.적용 단계(F)는 선택된 것을 유사한 상황으로 확장하거나 적용하는 단계이다. 이 모형은 이러한 측면에서 '진화적(evolutionary)'이다. ABC 세 요소에 대해, 과학적 활동에서 감성적 요인이 출발점으로 갖는 중요성과 뇌에서 사고 기능과 관련되는 신피질에 비해 감성을 관장하는 대뇌변연계의 우세한 역할을 반영하여 DARWIN (Driving Affective Realm for Whole Intellectual Network) 접근법을 강조한다. 이 모형은 학교 현장에서 다루는 과학 주제와 학생의 특징에 따라 다양한 형태와 수준으로 융통성 있게 실행될 수 있다.