• 제목/요약/키워드: Neurophysiology

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헤링씨 법칙 비의존성 단안성 윗눈꺼풀처짐증 환자에서 수술 후 생긴 건측의 눈꺼풀처짐증 (Postoperative Contralateral Blepharoptosis in Patients with Unilateral Blepharoptosis and Negative Hering's Law Dependence Test)

  • 하원호;이용직;박대환;한동길;심정수
    • 대한두개안면성형외과학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.36-40
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    • 2013
  • Background: Correction of unilateral blepharoptosis is unexpectedly difficult because healthy eye is often affected by Hering's law. Methods: We measured changes of marginal reflex distance (MRD1) on the unaffected eyelids between preoperative and 3-month postoperative photographs after ptosis correction. This study analyzed 134 unilateral blepharoptosis patients with ptosis correction from February 2002 to February 2011. Fifty patients among them were negative in Hering's law dependence test. From the preoperative and postoperative photographs the MRD1 of unaffected upper eyelids were measured and adjusted with the average pupil diameter of Koreans. Mean age was 34.4 and male was 30 and female was 20. Average follow-up periods were 14 months. Results: Thirteenth unaffected eyes (26%) showed decreased MRD1, and 3 patients (6%) showed decreased MRD1 value over 1.0 mm. Then 3 patients needed additional operations for correction of preoperatively unaffected but ptotic eyelids. Conclusion: There were no meaningful data statistically in the value of MRD1 in every unaffected eye of the patients and in the difference between preoperative and postoperative MRD1 of groups divided according to severity, causes, and types of operation.

제품에 대한 심리적 거리감에 따른 이성적, 감성적 광고소구의 효과분석: 아이트래킹 방법을 중심으로 (Analysis of Effects of Rational and Emotional Advertising Appeals on Products from a View of Psychological Distance : Focusing on the Eye-Tracking Method)

  • 강창민;이건창
    • 디지털융복합연구
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    • 제17권11호
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    • pp.97-104
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    • 2019
  • 제품에 대해 소비자들은 주관적인 심리적 거리감을 갖는다. 그리고 해당 제품에 대한 광고소구 효과는 소비자의 심리적 거리감에 따라 달라질 수 있다. 본 연구는 해석수준이론을 바탕으로, 심리적 거리에 따라 효과적인 광고소구가 무엇인지를 분석하고, 아이트래커를 활용하여 신경 생리 실험을 하였다. 실험 참가자는 동일한 제품에 대하여 두 가지 소구유형의 광고를 모두 보았고, 7점 척도를 통해 각각의 광고를 평가하였다. 연구 결과, 심리적 거리가 가까운 제품일 때 이성소구를 선호하며, 심리적 거리가 먼 제품일 때에는 감성소구를 선호하는 것으로 확인되었다. 또한 눈의 움직임은 선호소구와 비선호소구를 보았을 때의 차이를 보였고 측정 변수로는 시선방문횟수(VC), 응시횟수(FC), 응시시간(TFD)을 사용하였다. 선호하는 소구를 보았을 때 세 변수 모두 비선호 소구를 보았을 때보다 값이 작게 나오는 것을 확인했다. 결론에는 본 연구가 갖는 학문적 시사점과 실무적 시사점, 그리고 연구의 한계점에 대해 논의하였으며, 향후 연구방향을 제시하였다.

Bayesian Network Model to Evaluate the Effectiveness of Continuous Positive Airway Pressure Treatment of Sleep Apnea

  • Ryynanen, Olli-Pekka;Leppanen, Timo;Kekolahti, Pekka;Mervaala, Esa;Toyras, Juha
    • Healthcare Informatics Research
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    • 제24권4호
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    • pp.346-358
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    • 2018
  • Objectives: The association between obstructive sleep apnea (OSA) and mortality or serious cardiovascular events over a long period of time is not clearly understood. The aim of this observational study was to estimate the clinical effectiveness of continuous positive airway pressure (CPAP) treatment on an outcome variable combining mortality, acute myocardial infarction (AMI), and cerebrovascular insult (CVI) during a follow-up period of 15.5 years ($186{\pm}58$ months). Methods: The data set consisted of 978 patients with an apnea-hypopnea index (AHI) ${\geq}5.0$. One-third had used CPAP treatment. For the first time, a data-driven causal Bayesian network (DDBN) and a hypothesis-driven causal Bayesian network (HDBN) were used to investigate the effectiveness of CPAP. Results: In the DDBN, coronary heart disease (CHD), congestive heart failure (CHF), and diuretic use were directly associated with the outcome variable. Sleep apnea parameters and CPAP treatment had no direct association with the outcome variable. In the HDBN, CPAP treatment showed an average improvement of 5.3 percentage points in the outcome. The greatest improvement was seen in patients aged ${\leq}55$ years. The effect of CPAP treatment was weaker in older patients (>55 years) and in patients with CHD. In CHF patients, CPAP treatment was associated with an increased risk of mortality, AMI, or CVI. Conclusions: The effectiveness of CPAP is modest in younger patients. Long-term effectiveness is limited in older patients and in patients with heart disease (CHD or CHF).

Somatosensory evoked potentials are abnormal with plagiocephaly

  • Harma, Maiju;Lauronen, Leena;Leikola, Junnu;Hukki, Jyri;Saarikko, Anne
    • 대한두개안면성형외과학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.59-63
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    • 2022
  • Background: Deformational plagiocephaly is usually managed conservatively, as it tends to improve over time and with the use of conservative measures. However, before the year 2017 we operated on patients with severe plagiocephaly and neurological symptoms at the Helsinki Cleft Palate and Craniofacial Center. Methods: Of the 20 infants with severe deformational plagiocephaly and neurological symptoms referred to us between 2014 and 2016, 10 underwent cranioplasty open reshaping of the posterior cranial vault. The parents of the last 10 patients were given information on the natural history of the condition and the patients were followed up with an outpatient protocol. The aim of this study was to gain information on the brain electrophysiology and recovery of patients after total cranial vault reconstruction by measuring the electroencephalogram (EEG) somatosensory evoked potentials (SEP; median nerve). Results: Of the 10 participants in the operation arm, six had abnormal SEP at least on the affected cerebral hemisphere and all SEPs were recorded as normal when controlled postoperatively. In the follow-up arm, eight out of 10 participants had abnormal SEP at the age of approximately 24 months, and all had normalized SEPs at control visits. Conclusion: Our data suggest that cranioplasty open reshaping of the posterior cranial vault did not affect abnormal SEP-EEG recordings. We have abandoned the operations in deformational plagiocephaly patients due to findings suggesting that expanding cranioplasty is not beneficial for brain function in this patient group.

개체군 희소성 인덱스에 의한 컨벌루션 신경망 모델의 적대적 예제에 대한 뉴런 활동에 관한 연구 (Study on Neuron Activities for Adversarial Examples in Convolutional Neural Network Model by Population Sparseness Index)

  • 이영석
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-7
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    • 2023
  • 시각 피질로부터 영감을 심층 신경망의 일종인 컨벌루션 신경망은 영상 관련 분야에서 이미 인간의 시각처리 능력을 넘어서 다양한 분야에 응용되고 있지만 적대적 공격의 출현으로 모델의 성능이 저하되는 심각한 위험에 노출되어 있다. 또한 적대적 공격에 대응하기 위한 방어 기술은 해당 공격에 효과를 보이지만 다른 종류의 공격에는 취약하다. 적대적 공격에 대응하기 위해서는 적대적 공격이 컨벌루션 신경망 내부에서 어떤 과정을 통하여 성능이 저하되는 지에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 신경생리학 분야에서 뉴런의 활동을 측정하기 위한 척도인 개체군 희소성 인덱스를 이용하여 AlexNet과 VGG11 모델의 적대적 공격에 대한 분석을 수행하였다. 수행된 연구를 통하여 적대적 예제에 대한 개체군 희소성 인덱스가 AlexNet에서는 전 연결 층에서 개체군 희소성이 증가하는 현상을 발견할 수 있었으며 이와 같은 동작은 일반적인 신경망의 동작에 반하는 결과로서 적대적 예제가 신경망의 동작에 영향을 미치고 있다는 강력한 증거이며 또한 동일한 실험을 실시한 VGG11에서는 전체 레이어에서 개체군 희소성 인덱스가 전반적으로 감소하여 개체 인식의 성능이 감소되는 활동을 관찰 할 수 있었다. 이와 같은 결과는 신경생리학적 관점에서 뉴런의 활동을 관찰하는 방식을 인공지능 분야에서도 활용하고 분석할 수 있는 방법을 제시하였다.

Intraoperative Nerve Monitoring during Minimally Invasive Esophagectomy and 3-Field Lymphadenectomy: Safety, Efficacy, and Feasibility

  • Srinivas Kodaganur Gopinath;Sabita Jiwnani;Parthiban Valiyuthan;Swapnil Parab;Devayani Niyogi;Virendrakumar Tiwari;C. S. Pramesh
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제56권5호
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    • pp.336-345
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    • 2023
  • Background: The objective of this study was to demonstrate the safety, efficacy, and feasibility of intraoperative monitoring of the recurrent laryngeal nerves during thoracoscopic and robotic 3-field esophagectomy. Methods: This retrospective analysis details our initial experience using intraoperative nerve monitoring (IONM) during minimally invasive 3-field esophagectomy. Data were obtained from a prospectively maintained database and electronic medical records. The study included all patients who underwent minimally invasive (video-assisted thoracic surgery/robotic) transthoracic esophagectomy with neck anastomosis. The patients were divided into those who underwent IONM during the study period and a historical cohort who underwent 3-field esophagectomy without IONM at the same institution. Appropriate statistical tests were used to compare the 2 groups. Results: Twenty-four patients underwent nerve monitoring during minimally invasive 3-field esophagectomy. Of these, 15 patients underwent thoraco-laparoscopic operation, while 9 received a robot-assisted procedure. In the immediate postoperative period, 8 of 24 patients (33.3%) experienced vocal cord paralysis. Relative to a historical cohort from the same institution, who were treated with surgery without nerve monitoring in the preceding 5 years, a 26% reduction was observed in the nerve paralysis rate (p=0.08). On follow-up, 6 of the 8 patients with vocal cord paralysis reported a return to normal vocal function. Additionally, patients who underwent IONM exhibited a higher nodal yield and a decreased frequency of tracheostomy and bronchoscopy. Conclusion: The use of IONM during minimally invasive 3-field esophagectomy is safe and feasible. This technique has the potential to decrease the incidence of recurrent nerve palsy and increase nodal yield.

Intraoperative Neurophysiological Monitoring : A Review of Techniques Used for Brain Tumor Surgery in Children

  • Kim, Keewon;Cho, Charles;Bang, Moon-suk;Shin, Hyung-ik;Phi, Ji-Hoon;Kim, Seung-Ki
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제61권3호
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    • pp.363-375
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    • 2018
  • Intraoperative monitoring (IOM) utilizes electrophysiological techniques as a surrogate test and evaluation of nervous function while a patient is under general anesthesia. They are increasingly used for procedures, both surgical and endovascular, to avoid injury during an operation, examine neurological tissue to guide the surgery, or to test electrophysiological function to allow for more complete resection or corrections. The application of IOM during pediatric brain tumor resections encompasses a unique set of technical issues. First, obtaining stable and reliable responses in children of different ages requires detailed understanding of normal age-adjusted brain-spine development. Neurophysiology, anatomy, and anthropometry of children are different from those of adults. Second, monitoring of the brain may include risk to eloquent functions and cranial nerve functions that are difficult with the usual neurophysiological techniques. Third, interpretation of signal change requires unique sets of normative values specific for children of that age. Fourth, tumor resection involves multiple considerations including defining tumor type, size, location, pathophysiology that might require maximal removal of lesion or minimal intervention. IOM techniques can be divided into monitoring and mapping. Mapping involves identification of specific neural structures to avoid or minimize injury. Monitoring is continuous acquisition of neural signals to determine the integrity of the full longitudinal path of the neural system of interest. Motor evoked potentials and somatosensory evoked potentials are representative methodologies for monitoring. Free-running electromyography is also used to monitor irritation or damage to the motor nerves in the lower motor neuron level : cranial nerves, roots, and peripheral nerves. For the surgery of infratentorial tumors, in addition to free-running electromyography of the bulbar muscles, brainstem auditory evoked potentials or corticobulbar motor evoked potentials could be combined to prevent injury of the cranial nerves or nucleus. IOM for cerebral tumors can adopt direct cortical stimulation or direct subcortical stimulation to map the corticospinal pathways in the vicinity of lesion. IOM is a diagnostic as well as interventional tool for neurosurgery. To prove clinical evidence of it is not simple. Randomized controlled prospective studies may not be possible due to ethical reasons. However, prospective longitudinal studies confirming prognostic value of IOM are available. Furthermore, oncological outcome has also been shown to be superior in some brain tumors, with IOM. New methodologies of IOM are being developed and clinically applied. This review establishes a composite view of techniques used today, noting differences between adult and pediatric monitoring.

뇌전도 기반 마우스 제어를 위한 동작 상상 뇌 신호 분석 (Motor Imagery Brain Signal Analysis for EEG-based Mouse Control)

  • 이경연;이태훈;이상윤
    • 인지과학
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    • 제21권2호
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    • pp.309-338
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    • 2010
  • 본 논문에서는 사지가 마비되어 신체를 움직이지 못하지만 뇌의 기능은 살아있는 장애인들을 위하여, 생각만으로 외부의 장치를 제어할 수 있도록 하는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI: Brain-Computer Interface) 기술을 연구하였다. 신경생리학 분야에서의 연구 결과에 의하면, 신체를 움직이는 상상을 할 경우, 뇌의 운동/감각 피질 영역에서는 $\beta$파(14-26 Hz)와 $\mu$파(8-12 Hz)가 억제/증가되는 ERD/ERS(Event-Related Desynchronization / Synchronization) 현상이 발생한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 이를 기반으로 혀, 발, 왼손, 오른손의 동작 상상을 자극으로 이용하여 변화하는 뇌 신호 패턴을 실시간으로 분석하여 피험자의 생각을 읽을 수 있도록 하였으며, 상 하 좌 우의 네 방향으로 이동할 수 있도록 하는 마우스 제어 인터페이스를 구현하였다. 동작 상상 시 발생하는 뇌 신경 활동의 변화를 관측하기 위해서 뇌에 손상을 주지 않으면서도 높은 시간 해상도로 측정이 가능한 비침습적 뇌전도(EEG: ElectroEncephaloGraphy)를 이용하였다. 그러나 뇌전도 신호는 특성상 신호의 크기가 미약하고, 잡음의 영향을 많아 분석이 어렵다. 따라서 이를 극복하기 위해 통계적 방법을 기반으로 한 기계학습 기법인 CSP(Common Spatial Pattern)와 선형판별 분석(Linear Discriminant Analysis)을 이용하여 서로 다른 동작 상상에 의해 발생하는 뇌 신호들 간의 분산이 최대가 되도록 신호를 변환하여 인식 성능을 높일 수 있었다. 또한 분석된 뇌 신호의 시각화를 통해, 기존에 알려진 뇌의 해부학적, 신경생리학적 지식과 일치하는 ERD/ERS 현상이 발생하는 것을 확인할 수 있었다.

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맞춤형 BCI시스템을 위한 STFT와 PSO를 이용한 ERS특징 추출 (ERS Feature Extraction using STFT and PSO for Customized BCI System)

  • 김용훈;김준엽;박승민;고광은;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.429-434
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    • 2012
  • 본 논문에서는 사지가 마비되어 신체를 움직이지 못하지만 뇌의 기능은 정상적인 대 마비 환자들을 위한, 생각만으로 외부의 장치를 제어할 수 있도록 하는 BCI(Brain-Computer Interface) 시스템 제어기술을 연구하였다. 사지를 움직이는 상상을 할 경우, 뇌의 운동 감각 피질 영역에서 발생하는 뮤리듬(${\mu}8$-12Hz)에서 증가되는 신호의 패턴인 Event-Related Synchronization (ERS)를 Short-Time Fourier Transform (STFT)과 Particle Swarm Optimization (PSO)를 이용하여 검출 하는 방법을 시도 하였다. ERS는 사람마다 다른 주파수 영역에서 발생하며, 본 논문에서는 ERS가 가장 많이 발현되고 전압이 큰 주파수를 검출하기 위해 8-12Hz 주파수영역의 EEG평균에서 PSO를 이용하여 가장 큰 진폭을 가지는 주파수를 확인 한 후, 해당 주파수를 사용하여 C3, C4채널에서 동작 상상 시 나타나는 ERS의 특징을 PSO를 이용하여 찾는 것이며. 개개인 마다 다른 주파수 영역에서 나타나는 ERS의 특징을 가장 많이 발현되는 주파수영역으로 고정하여 움직임 분석을 시도 하였다. 실험 결과에 사용된 data는 BCI competition IV data set의 실험자 b data를 사용 하였고, 하나의 주파수 대역만을 사용한 결과 왼손 40%, 오른손 38% 검출 정확도를 보였다.

자극음의 음향적 특성과 청각 뇌간에서의 전기생리학적 반응의 상관성 (Correlation of acoustic features and electrophysiological outcomes of stimuli at the level of auditory brainstem)

  • 전현지;한우재
    • 한국음향학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.63-73
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    • 2016
  • 청각기관의 음조체계로 인해 사람들은 일반적으로 주파수 분포에 따라 소리를 듣는다. 그러나 어음인지 측면에서 어음의 음향적 특성이 사람의 뇌에서 어떻게 인식되는지는 여전히 명확하지 않다. 따라서 본 연구에서는 유사한 고주파수 음향적 특성을 갖는 두 개의 어음이 청각 뇌간에서 전기생리학적으로 어떻게 발현되는 지 확인하고자 하였다. 정상 청력을 지닌 20대 성인 33명이 실험에 참여하였다. 자극음으로 두 개의 한국어 단음절 /자/와 /차/, 4개의 주파수로 구성된 톤버스트음(500, 1000, 2000, 4000 Hz)을 사용하여 청성뇌간반응을 얻었다. 연구 결과, 단음절과 톤버스트음 모두 높은 재현성을 보였고, 파형 V는 모든 피검자에게서 잘 발현되었다. 피어슨 상관관계 분석 결과, 3671 ~ 5384 Hz 대역에서 에너지 분포를 갖는 /자/ 음절은 4000 Hz의 톤버스트음과 높은 상관관계를 나타냈다. 그러나 /차/ 음절은 1000 Hz와 2000 Hz의 톤버스트음과 높은 상관성을 보여, 3362~5412 Hz의 음향적 특성과 청각 뇌간에서 생리학적 반응은 일치하지 않았다. 이러한 결과를 바탕으로 사람의 어음인지과정을 면밀히 조사하기 위해 음향-청지각적 매핑후속 연구가 필요하겠다.