• 제목/요약/키워드: Neuron Tracing

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뉴런 추적 및 딥러닝 기반의 대화형 뉴런 구조 교정 기법 (Neuron Tracing- and Deep Learning-guided Interactive Proofreading for Neuron Structure Segmentation)

  • 최준영;정원기
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.1-9
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    • 2021
  • 축삭(axon), 가지돌기(dendrite), 신경세포체(cell body)와 같은 뉴런의 소기관을 분리하는 작업은 신경학적 현상의 분석에 도움을 준다. 최근에 딥러닝 기술을 이용하여 이를 수행하고자 하는 시도들이 있지만, 데이터의 노이즈, 훈련 데이터와의 차이 등으로 인해 결과에 오류를 포함할 가능성이 있다. 따라서, 이러한 기술을 실제 분석에 활용하기 위해서는 결과를 교정하는 과정이 필수적이지만, 이는 전문가가 수작업으로 수행해야 하기 때문에 많은 노력과 시간이 소요된다. 우리는 딥러닝 결과에 존재하는 오류들을 보다 손쉽게 교정할 수 있는 대화형 뉴런 구조 교정 방법을 제안한다. 이 방법은 구조적 일관성을 지니는 뉴런의 특성을 기반으로 뉴런 구조를 교정하여 적은 사용자의 인터랙션으로도 높은 정확도의 교정 결과를 얻을 수 있도록 한다.

3차원 재구성과 추정된 옵티컬 플로우 기반 가려진 객체 움직임 추적방법 (Occluded Object Motion Tracking Method based on Combination of 3D Reconstruction and Optical Flow Estimation)

  • 박준형;박승민;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.537-542
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    • 2011
  • 거울 신경 세포는 동물이 어떤 동작을 할 때와 그 동물이 다른 동물의 동일한 동작을 하는 것을 관찰 할 때, 똑같은 세포 발화를 하는 신경세포이다. 본 논문에서는 거울 신경 세포의 발화 원리를 이용하여 비슷한 방법으로 보이지 않는 부분에 대한 객체의 움직임을 추적하는 방법을 3차원 재구축 방법을 통해 제안한다. 거울 신경 세포 시스템과 같은 발화 원리를 통해 의도 인지 시스템을 구축하기 위해, 스테레오 카메라를 통해 획득한 두 개의 이미지 데이터를 통해 깊이 정보를 계산하여 3차원으로 재구축한다. 3차원 재구축을 통해 만들어진 이미지 데이터를 옵티컬 플로우를 사용하여 3차원 이미지에서 객체의 움직임 방향을 추정한다. Estimation 알고리즘인 칼만 필터를 사용하여 객체의 움직임 추정을 잡음에 강인하게 한다. 객체의 움직임 추정을 통하여 객체의 움직임에 따라 구축된 이미지 데이터를 히스토리화 하여 데이터를 저장한다. 객체의 일부분 혹은 전체가 다른 물체로 인해 가려져 스테레오 카메라 시야에서 사라졌을 때, 과거에 저장된 히스토리로 부터 데이터를 가져와 가려진 부분에 대한 객체의 원래의 모습을 복원한다. 이 복원을 통하여 움직임 추정을 한다.

Occluded Object Motion Estimation System based on Particle Filter with 3D Reconstruction

  • Ko, Kwang-Eun;Park, Jun-Heong;Park, Seung-Min;Kim, Jun-Yeup;Sim, Kwee-Bo
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제12권1호
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    • pp.60-65
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    • 2012
  • This paper presents a method for occluded object based motion estimation and tracking system in dynamic image sequences using particle filter with 3D reconstruction. A unique characteristic of this study is its ability to cope with partial occlusion based continuous motion estimation using particle filter inspired from the mirror neuron system in human brain. To update a prior knowledge about the shape or motion of objects, firstly, fundamental 3D reconstruction based occlusion tracing method is applied and object landmarks are determined. And optical flow based motion vector is estimated from the movement of the landmarks. When arbitrary partial occlusions are occurred, the continuous motion of the hidden parts of object can be estimated by particle filter with optical flow. The resistance of the resulting estimation to partial occlusions enables the more accurate detection and handling of more severe occlusions.

유발전위를 이용한 뇌의 시감각 및 체성감각 인지영역 추정기술 (Estimating Neuro-Pathway from Visual and Somatosensory Evoked Potential)

  • 배병훈;김동우
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.481-488
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    • 1994
  • 시각 및 손가락의 전기자극에 의해 머리표면에서 발생하는 유발전위를 검출하여 Source Tracing Method를 이용하여 뇌의 시각인지영역 및 손가락 감각인지영역을 추정하였다. 본 과정에서 유발전위 검출방식은 average method를 이용하였고, 흥분뉴런군에 대한 물리적 모델로 Single Current Dipole Model을 이용하고, 머리기하에 대한 3중구각모델을 이용하여 Forward Problem을 풀었다. Inverse Problem은 current dipole의 6개의 parameter에 대한 Least Square Error Method를 이용하여 신견흥분의 위치를 추정하였다. 이러한 결과와 생리학적으로 밝혀진 시각 및 체성감각 신경로와의 비교결과 유사성이 확인되었다.

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Olig2 Transcription Factor in the Developing and Injured Forebrain; Cell Lineage and Glial Development

  • Ono, Katsuhiko;Takebayashi, Hirohide;Ikenaka, Kazuhiro
    • Molecules and Cells
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    • 제27권4호
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    • pp.397-401
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    • 2009
  • Olig2 transcription factor is widely expressed throughout the central nervous system; therefore, it is considered to have multiple functions in the developing, mature and injured brain. In this mini-review, we focus on Olig2 in the forebrain (telencephalon and diencephalon) and discuss the functional significance of Olig2 and the differentiation properties of Olig2-expressing progenitors in the development and injured states. Short- and long-term lineage analysis in the developing forebrain elucidated that not all late Olig2+ cells are direct cohorts of early cells and that Olig2 lineage cells differentiate into neurons or glial cells in a region- and stage-dependent manner. Olig2-deficient mice revealed large elimination of oligodendrocyte precursor cells and a decreased number of astrocyte progenitors in the dorsal cortex, whereas no reduction in the number of GABAergic neurons. In addition to Olig2 function in the developing cortex, Olig2 is also reported to be important for glial scar formation after injury. Thus, Olig2 can be essential for glial differentiation during development and after injury.

시상하부-뇌하수체로 Oxytocin신경세포의 난소로 투사하는 중추신경로에 관한 연구 (The Oxytocinergic Neurons in Hypothamo-hypophysial Tract Contributes to CNS Pathway Innervating Ovary in Rat)

  • 변경희;오지현;조승묵;이봉희
    • Applied Microscopy
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    • 제40권4호
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    • pp.211-218
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    • 2010
  • 포유동물의 난소는 호르몬과 감각신경 및 교감신경의 지배를 받아 난소 내 혈류의 조절, 스테로이드 호르몬 생성 및 난포의 발달과 관계된 난소의 고유기능이 조절되고 있다. 본 실험에서는 통상적인 추적자인 CT-HRP와 Pseudorabies바이러스(PRV)의 Bartha strain을 신경추적자로 이용하여 뇌하수체 후엽 및 난소와 연결된 중추신경부위를 밝히고자 하였다. 또 oxytocin을 난소 지배 신경축속에서 동정함으로써 신경축내 oxytocinergic neuron들의 존재를 확인하고, 이들이 배란을 중심으로 한 난소생식주기에 따라 보이는 중추 내 oxytocin신경세포의 변화를 조사하고자 하였다. Sprague-Dawley 흰쥐를 대상으로 난소 내에 PRV를 주사하고 48시간 후 실험동물들은 4% paraformaldehyde-lysine periodae로 고정하였으며, 뇌를 적출하여 $30{\mu}m$ 두께의 관상연속 절편을 만들어 CTHRP, PRV 및 oxytocin에 대한 삼중염색을 시행하였다. 본 실험 결과 후뇌에서부터 전뇌에 이르기까지 PRV에 양성반응을 보인 신경핵들이 관찰되어 난소를 지배하는 신경축을 구성할 수 있었다. 또 시상하부의 뇌실옆핵에서 oxytocin, PRV와 CT-HRP에 삼중으로 염색된 세포가 관찰됨으로써 신경내분비축과 자율신경축이 공동으로 기원하고 있다는 것을 형태학적으로 보여주었다. 따라서 oxytocin은 이 두 계통 내에서 호르몬의 역할과 신경전달물질의 역할을 겸할 것이라는 것을 추측할 수 있었다.