• 제목/요약/키워드: Range neuron

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비복근 스트레칭이 α-운동 신경원 흥분도와 족관절 능동 배측굴곡 가동범위에 미치는 영향 (Effects of Gastrocnemius Stretching on α-Motor Neuron Excitability and Ankle Joint Active Dorsiflexion Range of Motion)

  • 김종순
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권9호
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    • pp.278-286
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    • 2009
  • 본 연구는 스트레칭이 $\alpha$-운동신경원의 흥분도를 변화시키는지의 여부와 이에 따른 유연성의 변화 정도를 알아보고자 시도되었다. 본 연구에서 $\alpha$-운동신경원 흥분도는 비복근 H-반사의 Hmax/Mmax 비로 측정하였으며 근육의 유연성은 족관절의 능동 배측굴곡 가동 범위를 통해 알아보았다. 스트레칭은 10명의 건강한 피검자를 대상으로 총 4분간(2분간의 스트레칭, 1분의 휴식, 2분간의 스트레칭), 각 시기별로 비복근에 적용하였다. $\alpha$-운동신경원 흥분도와 유연성을 분석하기 위해 본 연구에서는 스트레칭 적용 전, 1차 스트레칭 적용 직후, 2차 스트레칭 적용 직후, 그리고 2차 스트레칭 적용 후 48시간 후 Hmax/Hmax와 족관절의 능동 배측굴곡 각도를 측정하였다. 본 연구의 결과 1차와 2차 스트레칭 적용 후 의미 있는 $\alpha$-운동신경원 흥분도의 감소와 족관절 능동 배측굴곡 각도의 증가가 나타났으나 스트레칭을 소거한 48시간 후에는 $\alpha$-운동신경원 흥분도와 족관절의 능동 배측굴곡 가동 범위가 스트레칭 적용전과 비슷한 상태로 되돌아갔다. 이러한 스트레칭에 의한 비복근 $\alpha$-운동신경원 흥분도 감소와 이에 따른 족관절 배측굴곡 유연성 증가는 족관절 주변의 III형 기계적 수용기와 근육에 위치한 골지건 기관의 활성 결과로 사료된다.

3차원 영상복원 데이터를 이용한 HMM 기반 의도인식 시스템 (HMM-based Intent Recognition System using 3D Image Reconstruction Data)

  • 고광은;박승민;김준엽;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.135-140
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    • 2012
  • 대뇌 상의 mirror neuron system은 시각 정보에 기반한 모방학습 기능을 담당한다. 관측자의 mirror neuron system 영역을 관찰할 때, 행위자가 수행하는 목적성 행위의 전체가 아닌, 부분적으로 가려지거나 보이지 않는 영역을 포함하는 경우에도 해당 영역의 뉴런이 발화되는 과정을 통해 전체 행동의 의도를 유추할 수 있다. 이러한 모방학습 기능을 3D 비전 기반 지능 시스템에 적용하는 것이 본 논문의 목표이다. 본 연구실에서 선행 연구된 스테레오 카메라를 기반으로 획득된 3차원 영상에 대한 복원을 수행한다. 이 때 3차원 입력영상은 부분적으로 가려진 영역을 포함하는 손동작의 순차적 연속영상이다. 복원 결과를 기반으로 가려진 영역을 내포한 행위에 대하여 LK optical flow, unscented Kalman filter를 이용한 특징검출을 수행하고 의도인식의 수행을 위해, Hidden Markov Model을 활용한다. 순차적 입력데이터에 대한 동적 추론 기능은 가려진 영역을 포함한 손동작 인식 수행에 있어 적합한 특성을 가진다. 본 논문에서 제안하는 의도 인식을 위해 선행 연구에서 복원 영상에서의 객체의 윤곽선 및 특징 검출을 시뮬레이션 하였으며, 검출 특징에 대한 시간적 연속 특징벡터를 생성하여 Hidden Markov Model에 적용함으로써, 의도 패턴에 따른 손동작 분류 시뮬레이션을 수행하였다. 사후 확률 값의 형태로 손 동작 분류 결과를 얻을 수 있었으며, 이를 통한 성능의 우수함을 입증하였다.

A Comparison of ROCK Inhibitors on Human Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cell Differentiation into Neuron-Like Cells

  • Lee, Hyun-Sun;Kim, Kwang-Sei;O, Eun-Ju;Joe, Young-Ae
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제18권4호
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    • pp.386-395
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    • 2010
  • Bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) are a multipotent cell population that can differentiate into neuron-like cells. Previously it has been reported that murine BM-MSC can differentiate into neuron-like cells by co-treatment with a Rho-associated kinase (ROCK) inhibitor -Y27632 and $CoCl_2$. In this study, we compared several ROCK inhibitors for the ability to induce human BM-MSCs to differentiate into neuron-like cells in the presence of $CoCl_2$. Y27632 with high specificity for ROCK at 1-30 ${\mu}M$ was best at inducing neuronal differentiation of MSCs. Compared to HA1077 and H1152, which also effectively induced morphological change into neuron-like cells, Y27632 showed less toxicity even at 100 ${\mu}M$, and resulted in longer multiple branching processes at a wide range of concentrations at 6 h and 72 h post-induction. H89, however, which has less specificity by inhibition of protein kinase A, S6 kinase 1 and MSK1 with similar or greater potency, was less effective at inducing neuronal differentiation of MSCs. Simvastatin, which can inhibit Rho, Ras, and Rac by blocking the synthesis of isoprenoid intermediates, showed little activity for inducing morphological changes of MSCs into neuron-like cells. Accordingly, the expression patterns for neuronal cell markers,including ${\beta}$-tubulin III, neuron-specific enolase, neurofilament, and microtubule-associated protein, were consistent with the pattern of the morphological changes. The data suggest that the ROCK inhibitors with higher specificity are more effective at inducing neuronal differentiation of MSCs.

Facial Shape Recognition Using Self Organized Feature Map(SOFM)

  • Kim, Seung-Jae;Lee, Jung-Jae
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제8권4호
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    • pp.104-112
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    • 2019
  • This study proposed a robust detection algorithm. It detects face more stably with respect to changes in light and rotation forthe identification of a face shape. The proposed algorithm uses face shape asinput information in a single camera environment and divides only face area through preprocessing process. However, it is not easy to accurately recognize the face area that is sensitive to lighting changes and has a large degree of freedom, and the error range is large. In this paper, we separated the background and face area using the brightness difference of the two images to increase the recognition rate. The brightness difference between the two images means the difference between the images taken under the bright light and the images taken under the dark light. After separating only the face region, the face shape is recognized by using the self-organization feature map (SOFM) algorithm. SOFM first selects the first top neuron through the learning process. Second, the highest neuron is renewed by competing again between the highest neuron and neighboring neurons through the competition process. Third, the final top neuron is selected by repeating the learning process and the competition process. In addition, the competition will go through a three-step learning process to ensure that the top neurons are updated well among neurons. By using these SOFM neural network algorithms, we intend to implement a stable and robust real-time face shape recognition system in face shape recognition.

편마비 환자의 보행훈련 시 기능적 전기자극 병용이 척수신경원의 흥분성 변화에 미치는 효과 (The Effect on Change of Spinal Neuron Excitability during Gait Training of Hemiplegia Patients by the Functional Electrical Stimulation)

  • 강양훈;윤세원;서삼기;박경순;김용억;김태열
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제19권1호
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    • pp.11-22
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    • 2007
  • Purpose: The purpose of this study were to analysis the effect on change of spinal neuron excitability during gait training of hemiplegia patients by the functional electrical stimulation. Methods: Thirty six hemiplegia patients participated in this study. Stimulation conditions of FES were pulse rate 35pps, pulse width $250{\mu}s$, and on-time 0.3 second, treatment hour was 30 min. and treatment period was once a day for five days a week through six weeks. For functional evaluations before and after treatment, Modified Ashworth Scale (MAS), active range of motion (AROM), Hmax threshold, H/Mmax ratio were measured and the following conclusions were obtained. Results: Functional evaluation showed significant changes in experimental group as MAS(p<0.01), AROM(p<0.001), compared to control group. In spinal neuron excitability evaluation, change of Hmax threshold was significantly reduced in both non weight bearing (p<0.001) and bearing condition (p<0.05), H/Mmax ratio was significantly reduced in non weight bearing (p<0.05) and bearing condition (p<0.05). Conclusion: In conclusion, application of FES to hemiplegia patients in recovery stage during gait training improved mitigation of muscular spasticity, balance adjustment and moving ability and it was interpreted that it was caused by mitigation of muscular spasticity by the spinal neuron excitability.

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Involvement of NMDA Receptor and L-type Calcium Channel in the Excitatory Action of Morphine

  • Koo, Bon-Seop;Shin, Hong-Kee;Kang, Suk-Han;Jun, Jong-Hun
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제6권5호
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    • pp.241-246
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    • 2002
  • We studied the excitatory action of morphine on the responses of dorsal horn neuron to iontophoretic application of excitatory amino acid and C-fiber stimulation by using the in vivo electrophysiological technique in the rat. In 137 of the 232 wide dynamic range (WDR) neurons tested, iontophoretic application of morphine enhanced the WDR neuron responses to N-methyl-D-aspartate (NMDA), kainate, and graded electrical stimulation of C-fibers. Morphine did not have any excitatory effects on the responses of low threshold cells. Morphine-induced excitatory effect at low ejection current was naloxone-reversible and reversed to an inhibitory action at high ejection current. NMDA receptor, calcium channel and intracellular $Ca^{2+}$ antagonists strongly antagonized the morphine-induced excitatory effect. These results suggest that changes in intracellular ionic concentration, especially $Ca^{2+},$ play an important role in the induction of excitatory effect of morphine in the rat dorsal horn neurons.

신경병증성 통증 모델 쥐에서 뇌간 핵의 전기자극이 후각세포의 기계자극에 대한 반응도에 미치는 영향 (Effects of Electrical Stimulation of Brainstem Nuclei on Dorsal Horn Neuron Responses to Mechanical Stimuli in a Rat Model of Neuropathic Pain)

  • 임중우;최윤;곽영섭;남택상;백광세
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제1권3호
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    • pp.241-249
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    • 1997
  • The aim of the present study is to examine the brainstem sites where the electrical stimulation produces a suppression of dorsal horn neuron responses of neuropathic rats. An experimental neuropathy was induced by a unilateral ligation of L5-L6 spinal nerves of rats. Ten to 15 days after surgery, the spinal cord was exposed and single-unit recording was made on wide dynamic range (WDR) neurons in the dorsal horn. Neuronal responses to mechanical stimuli applied to somatic receptive fields were examined to see if they were modulated by electrical stimulation of various brainstem sites. Electrical stimulation of periaqueductal gray (PAG), n. raphe magnus (RMg) or n. reticularis gigantocellularis (Gi) significantly suppressed responses of WDR neurons -to both noxious and non-noxious stimuli. Electrical stimulation of other brainstem areas, such as locus coeruleus. (LC) and n. reticularis paragigantocellularis lateralis (LPGi), produced little or no suppression. Microinjection of morphine into PAG, RMg, or Gi also produced a suppression as similar pattern to the case of electrical stimulation, whereas morphine injection into LC or LPGi exerted no effects. The results suggest that PAG, NRM and Gi are the principle brainstem nuclei involved in the descending inhibitory systems responsible for the control of neuropathic pain. These systems are likely activated by endogenous opioids and exert their inhibitory effect by acting on WDR neurons in the spinal cord.

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Random generator-controlled backpropagation neural network to predicting plasma process data

  • Kim, Sungmo;Kim, Sebum;Kim, Byungwhan
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 ISIS 2003
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    • pp.599-602
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    • 2003
  • A new technique is presented to construct predictive models of plasma etch processes. This was accomplished by combining a backpropagation neural network (BPNN) and a random generator (RC). The RG played a critical role to control neuron gradients in the hidden layer, The predictive model constructed in this way is referred to as a randomized BPNN (RG-BPNN). The proposed scheme was evaluated with a set of experimental plasma etch process data. The etch process was characterized by a 2$^3$ full factorial experiment. The etch responses modeled are 4, including aluminum (Al) etch rate, profile angle, Al selectivity, and do bias. Additional test data were prepared to evaluate model appropriateness. The performance of RC-BPNN was evaluated as a function of the number of hidden neurons and the range of gradient. for given range and hidden neurons, 100 sets of random neuron gradients were generated and among them one best set was selected for evaluation. Compared to the conventional BPNN, the proposed RC-BPNN demonstrated about 50% improvements in all comparisons. This illustrates that the RG-BPNN of multi-valued gradients is an effective way to considerably improve the predictive ability of current BPNN of single-valued gradient.

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뇌졸중 환자의 상지기능 향상을 위한 거울치료 효과에 관한 체계적 고찰 (Systematic Review on Effect of Mirror Therapy on Upper Extremity Function for Stroke Patients)

  • 박진혁;허서윤
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.215-222
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    • 2014
  • 본 연구는 국외 뇌졸중 환자에게 적용한 한 거울치료의 효과에 대하여 고찰하기 위한 것으로 국외 학술지를 대상으로 체계적 문헌고찰 연구방법을 시행하였다. 2013년 8월부터 2013년 10월까지 연구를 진행하였고 2013년 10월 이전까지 국외학술지에 게재된 논문을 PubMed를 통하여 검색하였다. 주요 검색용어로는 'mirror therapy', 'mirror neuron', 'stroke', 'paresis', 'hemiplegia', 'upper extremity를 사용하였다. 최초 검색된 논문은 737편이었으나 프로토콜을 거쳐 선정된 9편의 연구가 선정 되었다. 다양한 중재방법을 통하여 거울치료의 효과를 파악하는 연구들이 많았다. 측정도구로는 상지기능, 일상생활활동 수행능력을 평가하는 도구가 사용되었다. 결과로 거울치료를 받은 실험군이 고식적인 치료나 위상치료를 받은 대조군보다 상지의 원위부인 손 기능 향상이 통계적으로 유의한 것으로 나타났다. 결과는 중재방법에 따라 효과의 차이가 나는 것으로 나타났다. 하지만 일부 연구에서는 유의미하지 않은 연구결과도 보고되었다. 본 연구는 거울치료의 임상적 적용에 대한 근거를 제시하며, 향후 국내연구에서는 다양한 중재방법을 적용하여 거울치료의 효과를 더 정확하게 측정을 할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다. 문헌분석 결과를 기초로 거울치료를 시행함에 있어 고려되어야 할 점을 제시하였다.

제주 조랑말에서의 말운동신경세포질환 일례 (Equine Motor Neuron Disease in a Jeju Pony)

  • 이상규;한재익;강현구
    • 한국임상수의학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.142-145
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    • 2013
  • 말운동신경세포질환은 척수와 뇌간에 존재하는 운동신경의 변성에 의해 자발적으로 발병하는 말의 신경성 질환이다. 8년령의 제주 조랑말 거세마 1두가 체중감소, 근육진전, 잦은 횡와, 낮은 두위, 발한, 사지를 모아 서있는 증상으로 내원하였다. 환마는 장기간 동일한 마방 내에서 초지 방목 없이 건초와 농후사료로 사육되었다. 혈청 생화학검사 결과 혈청 비타민 E(0.14 ${\mu}g/mL$; 정상 > 1.5 ${\mu}g/mL$)의 감소, CK(402 IU/L; 정상 119-287 IU/L) 및 AST(876 IU/L; 정상 226-336 IU/L)의 증가가 관찰되었다. 포도당 경구흡수시험에서는 부분적 흡수장애를 나타내었다. 미근부 근육생검 후 조직검사 결과 근섬유 위축과 비대, 핵 중심화, 변성 및 괴사된 근섬유가 관찰되었다. 상기의 내용을 종합하여 환마는 말운동신경세포질환으로 진단되었다. 경구 비타민 E 투여 5주 후, 환마는 정상적으로 개선된 기립자세와 두위, 횡와 빈도의 감소 및 체중증가를 보였다. 본 증례는 한국의 제주 조랑말에서 발생한 말운동신경세포질환으로서 비타민 E 치료에 성공한 최초의 보고이다.