• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권4호
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• pp.228-236
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• 2004

망막의 신경절세포는 눈에 가해진 시각 정보를 흥분파의 형태로 변환하여 시신경을 통하여 대뇌의 시각피질까지 전달한다. 과거에 사용하여 왔던 방법은 단일 전극을 단일 뉴론의 세포내, 외에 삽입함으로써 특정 시간대에 특정 뉴론만을 기록하는 방법이었으므로 신경망 전체를 통하여 처리되어 나오는 정보를 알아보기에는 적합하지 않다. 다행히 최근에 다채널 전극을 사용하여 여러 신경세포에서 나오는 신호를 동시에 기록할 수 있는 다채널기록법(multichannel recording) 이 개발되었으므로 본 연구에서는 8행 ${\times}$ 8열의 다채널전극을 사용한 다채널기록법을 이용하여 망막신경절세포 군집의 흥분파를 기록, 분석함으로써 단일 신경세포가 아닌 망막 신경망을 거쳐 최종적으로 나오는 신호에 대해서 연구하였다. 전극에 부착된 망막 절편에 2초 동안 빛을 가하고 5초 동안 빛이 차단되는 자극을 반복적으로 인가한 후, PSTH 분석방법으로 망막 신경절세포를 ON 세포, OFF세포, ON/OFF세포의 세가지 유형으로 분류할 수 있었으며, ON 세포: 35.0$\pm$4.4%, OFF 세포： 30.4$\pm$1.9%, ON/OFF 세포： 34.6$\pm$5.3% (전체 망막절편수=8)로 분포되어 있음을 확인하였다. 또한 상호상관(Cross-Correlation) 분석방법을 통해서 인접한 세포들끼리 매우 짧은 시간대에(<1 ms) 동기화된 흥분을 발사함을 확인할 수 있었고, 동기화된 흥분은 6～8개의 세포로 구성된 세포 클러스터에서 일어남을 확인하였다. 즉 개개의 신경절세포들이 빛 자극을 처리함에 있어 독립적으로 작용한다는 기존의 가정과는 달리 인접한 세포끼리는 동기화된 흥분을 보이는 것을 확인하였으며, 이러한 방식은 시세포 수와 신경절세포 수의 불균형으로 인해 초래되는 병목현상을 완화할 수 있는 효과적인 기전으로 생각된다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제25권4E호
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• pp.148-153
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• 2006

A new normalized MBD algorithm is presented for nonstationary convolutive mixtures and its properties/modifications are discussed in details. The proposed algorithm normalizes the signal spectrum in the frequency domain to provide faster stable convergence and improved separation without whitening effect. Modifications such as nonholonomic constraints and off-diagonal learning to the proposed algorithm are also discussed. Simulation results using a real-world recording confirm superior performanceof the proposed algorithm and its usefulness in real world applications.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
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• pp.144-145
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• 2005

In this study, we have developed the high resolution multichannel seismic data acquisition system and shallow marine seismic source. It is easy to operate our source system which utilizes piezoelectric transducer of high electrical power. According to water depth, survey condition and purpose, transducer number of source system can be easily changed in order to maximize field applicability. In the recording part, we used 24 bits and 8 channel high speed A/D board in order to achieve the improvement of data quality and the efficiency of data acquisition. The developed system was tested and varied with the data acquisition parameters such as source-receiver offset, and transducer number versus water depth for the field application.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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• pp.293-298
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• 2005

본 연구에서는 트랜스듀서를 이용하여 탐사 장소, 수심 및 목적에 따라 사용 할 수 있고 운용 및 이동이 편리한 천해저용 탄성파 음원을 제작하였으며, 다중채널 해양탄성파 탐사를 하기 위해 4채널 스트리머 2개를 제작하였다. 또한 분해능을 향상하기 위하여 24bits A/D 변환기를 사용하였고, 채널이 총 8개인 다중채널 기록장치를 제작하여 자료취득 과정에 있어서 효율성을 높이면서 자료의 품질을 향상시켰다. 개발된 시스템의 현장 적용성을 검증하기 위하여 기존의 상용화 자료 취득시스템으로 현장탐사를 동시에 수행하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제32권3호
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• pp.207-217
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• 2011

Electrode impedances are measured to quantitatively characterize the electrode-electrolyte or cell-electrode interfaces. In the case of high-density microelectrode arrays(MEAs) that have been developed for brainmachine interface applications, the characterization process becomes a repeating and time-consuming task; a system that can perform the measurement and analysis in an automated fashion with accuracy and speed is required. However, due to the large number of channels, parasitic capacitance and off-capacitance components of the switching system become the major factors that decreased the accuracy for the measurement of high impedance microelectrodes. Here we investigated the implementation of automatic impedance measurement system with analyzing the causes of possible measurement-related problems in multichannel switching configuration. Based on our multi-channel measurement circuit model, we suggest solutions to the problems and introduce a novel impedance measurement scheme using electro-mechanical relays. The implemented measurement system could measure |Z| < 700 $k{\Omega}$ of impedance in - 10% errors, which can be widely applicable to high density neural recording MEAs.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제17권3호
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• pp.229-235
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• 2013

Among several animal models of retinitis pigmentosa (RP), the more recently developed rd10 mouse with later onset and slower rate of retinal degeneration than rd1 mouse is a more suitable model for testing therapeutic modalities. We therefore investigated the time course of retinal degeneration in rd10 mice before adopting this model in our interventional studies. Electroretinogram (ERG) recordings were carried out in postnatal weeks (PW) 3~5 rd10 (n=23) and wild-type (wt) mice (n=26). We compared the amplitude and implicit time of the b-wave of ERG records from wt and rd10 mice. Our results showed that b-wave amplitudes in rd10 mice were significantly lower and the implicit time of b-waves in rd10 mice were also significantly slower than that in wt mice ($20{\sim}160{\mu}V$ vs. $350{\sim}480{\mu}V$; 55~75 ms vs. 100~150 ms: p<0.001) through PW3 to PW5. The most drastic changes in ERG amplitudes and latencies were observed during PW3 to PW4. In multichannel recording of rd10 retina in PW2 to PW4.5, we found no significant difference in mean spike frequency, but the frequency of power spectral peak of local field potential at PW3 and PW3.5 is significantly different among other age groups (p<0.05). Histologic examination of rd10 retinae showed significant decrease in thickness of the outer nuclear layer at PW3. TUNEL positive cells were most frequently observed at PW3. From these data, we confirm that in the rd10 mouse, the most precipitous retinal degeneration occurs between PW3~PW4 and that photoreceptor degeneration is complete by PW5.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권3호
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• pp.148-154
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• 2005

망막에서 나오는 활동전위와 같이 복잡한 신경망을 거쳐 처리되는 전기신호를 분석하기 위해서는 기존의 단일 전극 기록법으로는 어렵다. 단일 전극을 통한 활동전위의 기록은 개개의 신경세포 특성을 알아내는 데에는 유용한 방법이나 신경세포 간의 시간적, 공간적인 관계는 알아낼 수 없다는 한계를 가지고 있으므로 이같은 한계를 극복하기 위하여 다채널 전극을 이용한 신경신호 기록방법이 최근에 개발되어 널리 이용되고 있다. 다채널전극 기록 방식인 MEA60 시스템은 세포 밖에 위치한 60개의 전극이 생체신호를 동시에 기록한다. 세포 fi에 위치한 각각의 전극이 포착한 신경 신호는 하나의 망막신경절세포 반응이라기보다는 여러 세포의 반응이 동시에 기록될 가능성이 높다. 그러므로 여러 세포의 반응이 함께 기록된 신호로부터 각각의 세포로부터 나오는 파형을 구분하는 작업이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 다채널 전극으로 기록한 망막 신경절세포 신호로부터 MATLAB을 이용하여 활동전위 파형을 검출하고 분류하는 과정을 구현하여 보았다. 이러한 분류과정은 추후 진행되는 신호분석방법인 자극 후 시간 히스토그램(poststimulus time histogram, PSTH), 자기상관관계(autocorrelogram), 상호상관관계(cross-correlogram)를 보기 위하여 반드시 거쳐야 하는 전처리(preprocess) 과정이다. 본 연구에서는 MATLAB을 이용한 파형 구분 프로토콜을 확립하였을 뿐만 아니라 이러한 프로토콜이 신경절 세포의 활동전위 파형을 검출하는 데 유용한 방법임을 입증하였다

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권5호
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• pp.469-475
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• 2000

신경신호의 계측은 신경계의 연구에 필수적인 도구로 최근 반도체미세전극기술 등 수십, 수백개의 채널로부터 신경신호를 기록할 수 있는 방법들이 발달함에 따라 많은 수의 뉴런으로부터 신경 신호를 측정하여 컴퓨터로 그 신호를 처리할 수 있는 시스템의 필요성은 더욱 커지고 있다. 본 연구에서는 최대 16채널의 신경신호를 실시간에 측정하여 기록하고, 저장된 신호로부터 활동전위를 검출하며, 단일 뉴런들로부터의 신호를 분류하여 spike train의 형태로 저장한 뒤 여러 뉴런들간의 상관관계를 분석하기 위한 spike train 해석이 가능한 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 보통사양의 PC이외에는 단지 신호획득보드만을 포함하여 다채널미세전극으로부터 뉴런의 신호를 측정, 증폭하여 호스트PC로 전송하고 저장하며 이로부터 활동전위를 검출하여 단일뉴런으로부터의 spike train으로 분류할 수 있다. 또한 저장된 spike train들로부터 신경회로망을 이루는 여러뉴런 들간의 관계를 분석하여 기능들이 시스템에 포함되어있다. 개발된 시스템을 사용하여 개구리 감각 신경의 신호를 실시간에 동시기록하여 활동전위을 검출하고 특징추출방법과 principal component analysis를 이용하여 분류한 뒤 spike train 해석을 수행하였다.

• Progress in Superconductivity
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• 제5권2호
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• pp.98-104
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• 2004

We analyzed a noise-sensitivity profile of a specific SQUID sensor system for the localization of brain activity. The location of a neuromagnetic current source is estimated from the recording of spatially distributed SQUID sensors. According to the specific arrangement of the sensors, each site in the source space has different sensitivity, that is, the difference in the lead field vectors. Conversely, channel noises on each sensor will give a different amount of the estimation error to each of the source sites. e.g., a distant source site from the sensor system has a small lead-field vector in magnitude and low sensitivity. However, when we solve the inverse problem from the recorded sensor data, we use the inverse of the lead-field vector that is rather large, which results in an overestimated noise power on the site. Especially, the spatial sensitivity profile of a gradiometer system measuring tangential fields is much more complex than a radial magnetometer system. This is one of the causes to make the solutions of inverse problems unstable on intervening of the sensor noise. In this study, in order to improve the localization accuracy, we calculated the noise-sensitivity profile of our 40-channel planar SQUID gradiometer system, and applied it as a normalization weight factor to the source localization using synthetic aperture magnetometry.