• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권2호
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• pp.141-148
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• 2003

정상적인 어린이와 ADHD 질환군 어린이와의 뇌혈류 상태를 비교하기 위하여 SPECT 영상을 획득하고, 정량적 분석 방법으로 유의수준별 혈류의 증가 또는 감소가 나타나는 클러스터(cluster)의 분포변화와 증가 또는 감소율의 변화를 조사하고자 한다. 64명의 어린이 ADHD환자군과 12명의 정상군에 대하여, Multi SPECT 3 (Simens) camera를 이용하여 방사성의약품 $^{99m}Tc-ECD$를 정맥 주사후 30분에 영상을 획득하고, 뇌혈류 상태를 통계적 파라미터 지도작성법(SPM99)으로 분석하였다 정상 어린이군에 대한 ADHD환자군의 뇌혈류 증가와 감소부위의 분포와 비교하기 위하여 통계적 유의수준 P<0.001부터 P<0.05범위에서 나타내었다. ADHD환자군의 뇌혈류 증가부위로 유의수준 P<0.003에서 P<0.01까지 대상회전에서 나타나기 시작하였으며, p<0.03에서 우측의 대뇌후엽, p<0.05에서는 소뇌 좌측상부 등 3개의 클러스터가 나타났다. 대상회전에서, 정상군에 비하여 ADHD 질환군이 평균 19.83%의 혈류증가율을 나타내었으며, 32명의 ADHD 환자는 19.83%이상 증가되었다. 대뇌 우측후엽에서는 정상군보다 평균 19.61%가 증가되었고, 환자 수는 36명이었다. 그리고 소뇌의 좌측상부에서는 평균18.72%의 증가율을 나타냈으며, 평균 증가율보다 더 많은 증가율을 나타내고 있는 ADHD 환자는 34명이었다. 각각의 클러스터에서 혈류 증가율과 환자 수는 유의수준의 변화에 영향을 받지 않았다. 뇌혈류감소의 경우, 유의수준 P<0.002에서 좌측의 대뇌전엽에서 감소를 나타내는 클러스터가 나타나기 시작하여, 유의수준 P<0.01까지 좌, 우의 대뇌전엽, 좌측의 대뇌 전장(claustrum). 우측의 대뇌측엽 등에서 감소된 클러스터가 뚜렷하게 나타났다. 좌측의 대뇌전엽에서 정상군에 비하여 18.79%가 감소되었고, ADHD환자중 36명은 18.7%이상 감소되었다. 좌측의 대뇌 전장에서는 18.41%가 감소되었고, 33명의 ADHD환자는 18.41%이상 감소되었다. 혈류의 감소율과 환자수는 유의수준 값의 변화에 영향을 받지 않았다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권6호
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• pp.530-537
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• 2007

목적: 본 연구는 초기의 피질하 혈관성치매와 알쯔하이머병 환자에서 Tc-99m HMPAO 단일광자방출단층촬영술을 이용하여 국소 뇌 혈류 흐름의 특징적인 양상을 평가하고 두 질환에서의 차이를 비교하고자 하였다. 대상 및 방법: 피질하 혈관성치매 환자 16명, 알쯔하이머병 46명, 12명의 대조군이 포함되었다. 피질하 혈관성치매와 알쯔하이머병은 NINCDS-ADRDA 와 NINDS-AIREN 기준에 합당하였고, 이들의 연령, 교육연수, 한국형 간이정신상태검사 점수와 치매임상척도 점수를 일치시켰다. 세 군에서 국소 뇌혈류 흐름을 측정하고자 SPM 분석을 이용한 TG-99m HMPAO 단일 광자방출단층촬영술을 실시하였다. 피질하 혈관성치매와 알쯔하이머병에서의 단일광자방출단층촬영술 결과를 정상 대조군과 비교하였고, 이어서 두 질환 간의 차이를 비교하였다. 결과: 대조군과의 SPM분석 결과 피질하 혈관성치매에서는 우측 관자엽, 시상, 좌측 뇌섬엽, 상부 관자이랑, 양측 띠이랑, 이마엽에서 의미 있는 관류저하가 있었고, 알쯔하이머병에서는 좌측 모서리위이랑, 상부 관자이랑, 중심뒤이랑, 하부 마루소엽, 우측 뒤통수관자이랑, 양측 띠이랑에서 관류저하을 보였다(uncorrected p<0.01). 피질하 혈관성치매 환자에서 알쯔하이머병 환자에 비해 우측 해마이랑, 띠이랑, 좌측 뇌섬엽, 양측 이마소이랑 부위에 의미있는 관류저하를 보였다(uncorrected p<0.01). 결론: 본 연구는 피질하 혈관성치매와 알쯔하이머병 환자에서의 관류의 특징과 차이를 보여주었고, 이러한 결과는 질병의 초기단계에서 두 질환을 구별하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 생각한다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제18권4호
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• pp.303-313
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• 2014

목적: 자기공명 영상장치(MRI)의 송신 자기장 정보를 이용한 인체 내 도전율을 측정하는 기술이 최근 제안되었다. 송신 자기장 정보의 노이즈에 따른 도전율의 오차를 측정하고 도전율과 노이즈의 관계를 모델화 하였다. 대상과 방법: 송신 자기장의 분포는 원형 모델에 대해서 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션으로 생성된 송신 자기장의 분포에 가우시안 노이즈를 더해준 후 정량적인 도전율 측정에 어떤 영향을 주는지 공명 주파수, 물체의 크기, 송신 자기장의 신호 대 잡음 비에 대해서 수행하였다. 각 각의 변수에 따른 도전율 대 잡음 비를 측정하여 모델화 하였다. 결과: 시뮬레이션 결과 도전율 측정은 송신 주파수의 크기 오차보다 위상 오차에 더 큰 영향을 받는 것을 보였다. 또한, 송신 자기장의 신호 대 잡음 비, 공명 주파수, 도전율 값, 평균필터의 크기에 따라서 도전율 대 잡음비가 비례하는 경향성을 보였다. 하지만, 물체를 둘러싼 외부 물질의 크기는 도전율 측정에 큰 영향을 주지 않았다. 위의 시뮬레이션 결과는 3T 임상용 MRI에서 원형 모델 팬텀에 대해서 검증되었다. 결론: 시뮬레이션을 통해 얻어진 변수와 도전율 측정의 오차와의 관계를 통해서 정량적인 도전율 측정에서 발생되는 오차를 모델화 할 수 있었다. 또한 제시된 분석 방법을 통하여 자기공명 영상 장치를 이용한 도전율 측정의 필터링 및 재구성 알고리즘의 효과를 검증 할 수 있을 것으로 보인다.

• 대한핵의학회지
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• 제32권3호
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• pp.238-249
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• 1998

목적: PET을 이용하여 특정한 자극에 대한 국소 뇌혈류 변화를 영상화함으로써 비침습적으로 뇌의기능적 구조를 밝혀 낼 수 있다. 이 연구에서는 대조과제와 언어성 및 시각적 작업기억중추에 대한 활성화과제를 수행하면서 뇌혈류 PET을 시행하고 그 차이를 분석하여 작업기억에 관한 뇌기능지도를 구성하였다. 대상 및 방법: 정상인 6명에 대해서 각각 대조과제, 단어기억 언어성 작업기억 활성화과제, 그림기억 언어성 작업기억 활성화과제, 시각적 작업기억 활성화과제를 수행시키면서 뇌혈류 PET을 촬영하였다. 언어성 작업기억과제로서 단어 기억과제에서는 4개의 단어를 순차적으로 보여주고 1초 후 1개의 단어를 보여주어 동일한 단어가 4개의 단어 중에 있었으면 버튼을 누르게 하며 $H_2^{15}O$ PET을 촬영하였다. 두 번 째 언어성 작업기억과제인 그림 기억과제에서는 단어 대신에 특정 단어가 연상되는 사물의 그림을 보여 주었다. 시각적 작업기억과제로는 사람의 얼굴 사진을 보여 주고 같은 실험을 하였다. 의미 없는 기호를 보여 주면서 특정한 기호가 나오면 버튼을 누르게 함으로써 시각적 자극과 손가락운동으로 인한 뇌혈류 분포를 포함하게 하여 대조과제로 삼았다. SPM96소프트웨어를 이용하여 각 영상을 표준 지도 위에 공간적으로 정규화하고 활성화상태에서 뇌혈류가 의미 있게 증가된 영역을 찾아내기 위하여 각 화소의 방사능 계수에 대한 공분산분석을 하여 전체 계수 차이를 제거한 후 국소 계수 차이에 대한 귀무가설을 검증하여 각 화소의 Z 값에 대한 통계적 파라메터 영상(statistical parametric image)으로 뇌기능지도를 작성하였다. 결과: 단어를 이용한 언어성 작업기억에 대한 뇌기능지도에서는 왼쪽 브로카 영역와 전-운동영역, 왼쪽 소뇌, 오른쪽 대상회에서 뇌혈류가 증가하였다. 그림 기억과제 때에는 단어 기억과제에서 활성화된 각 부위에 더하여 왼쪽 위쪽 측두엽, 왼쪽 기저핵과 시상, 왼쪽 전-전두엽 등에서 뇌혈류가 증가하였다. 얼굴기억과제는 오른쪽 아래쪽 전두엽, 브로카 영역, 대상회, 위쪽 두정엽 등 주로 오른쪽 대뇌반구의 뇌혈류가 증가하였다. 세 가지 실험에 공통적으로 활성화된 영역을 찾기 위한 결합분석에는 왼쪽 전-운동영역, 소뇌와 기저핵, 오른쪽 대상회, 브로카 영역, 기저핵에서 뇌혈류가 증가하였다. 결론: 이상의 결과는 언어성 작업기억은 주로 왼쪽 대뇌반구의, 시각적 작업기억은 주로 오른쪽 대뇌반구의 활동에 의해서 주도되며 작업기억에 공통적인 활성화지역이 있다는 가설을 지지하였다. 전두엽이 작업기억에 중요한 역할을 한다고 생각한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제27권3호
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• pp.31-41
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• 2004

남,여 ADHD환자별 뇌혈류 상태를 비교분석하기 위하여 SPECT 영상을 획득하고, 유의수준에 따른 클러스터(cluster)의 분포변화와 혈류량 증가율과 감소율의 변화를 조사하였다. 남자 어린이 ADHD환자군 51명과 정상군 8명, 여자 어린이 ADHD환자군 13명과 정상군 4명에 대하여. Multi SPECT3 camera를 이용하여 $^{99m}Tc-ECD$를 정맥 주사후 30분에 영상을 획득하고, 뇌혈류 상태를 통계적 파라미터 지도작성법(SPM)으로 분석하였다. 정상 어린이군에 대한 남,여 환자군의 뇌혈류 증가와 감소부위의 분포를 통계적 유의수준 P<0.001부터 P<0.05 범위에서 나타내었다. 남자 어린이 ADHD환자군에서 유의수준 P<0.02에서부터 P<0.05까지 대상회전(post. cingurate gyrus)에서만 혈류가 증가되었다. 증가율의 변화는 유의수준에 영향을 받지 않았으며, 정상군보다 환자군은 평균 15.84%가 증가되었다. 여자의 경우, P<0.003에서 소뇌후엽 중앙상부, P<0.005에서 소뇌 중앙후엽과 좌측 대뇌변연엽(limbic lobe)에서 혈류증가 클러스터가 나타났다. P<0.009에서 P<0.01까지는 좌측대뇌 측두엽에서, P<0.02에서는 우측 대뇌측두엽과 좌측 대뇌 두정엽에서 혈류증가 클러스터가 나타났으며, 각 클러스터에서 평균 $24.68{\sim}31.25%$의 혈류증가율을 나타내었다. 남자 ADHD 질환군의 혈류 감소는 P<0.004에서 좌측의 대뇌 도이랑(Insula gyrus), P<0.005에서는 우측 대뇌 측두엽, P<0.007에서는 우측대뇌 전두엽, P<0.009에서 P<0.01까지는 좌측 대뇌전두엽 그리고 P<0.02에서는 대뇌전두엽 중앙이랑에서 혈류감소 클러스터가 나타났다. 혈류 감소율은 유의 수준에 의해 영향을 받지 않았으며 평균 $15.21{\sim}16.64%$의 감소율을 나타내었다. 여자어린이 ADHD환자에서는 P<0.001에서 좌측 대뇌렌즈핵(lentiform nucleus)에서만 감소되었으며, P<0.003에서는 좌우 대뇌렌즈핵에서 모두 감소되었고 P<0.005에서 P<0.01까지는 좌우의 렌즈핵 외 좌측 대뇌 측두엽이랑등 3개의 감소 클러스터가 나타났다. P<0.03에서는 좌측 대뇌두정엽과 전두엽에서 감소되었고, 평균 $30.57{\sim}30.84%$의 혈류감소율을 나타내었다. 혈류감소율은 유의수준의 변화에 영향을 받지 않았다. ADHD환자의 뇌혈류증가, 감소율이 남자보다 여자환자에서 2배 정도가 많았고, 혈류 증가와 감소클러스터분포의 차이가 있는 것으로 나타나, ADHD환자의 분석은 남, 여별로 구분하여야 할 필요가 있다고 판단된다.

• 대한핵의학회지
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• 제36권6호
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• pp.317-324
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• 2002

목적: SPM 기법을 이용하여 뇌 영상을 분석할 때 Talairach 뇌 지도를 찾아 해부학적 정보를 추측함으로 생기는 문제점들을 해결하기 위하여 통계적 확률 뇌지도(SPAM)을 이용하여 뇌 영역에 대한 해부학적 위치와 확률을 추출하는 프로그램을 개발하였다. 대상 및 방법: 몬트리얼 신경과학연구소에서 개발한 MNI152 표준지도에 기반한 SPAM을 이용하였다. SPM 분석 결과로 주어진 x, y, z 좌표 값을 입력하면 SPAM의 해당 좌표에서 0이 아닌 확률 값을 갖는 영역의 이름 및 확률을 추출하여 출력하게 하였으며 가장 높은 확률을 갖는 영역의 SPAM을 표준지도 위에 표시하도록 하였다. IDL 및 자바를 기반으로 프로그램을 개발하였으며 향후 인터넷 기반 프로그램으로 확장이 용이하게 하였다. 이 프로그램의 유용성을 보이고자 기존의 SPM 결과보고 형식과 이 프로그램의 결과 형식을 비교하였다. 또한 이 프로그램에 대한 예비적인 검증을 위하여 활성화되는 영역이 국소화되고 또한 그 영역이 잘 알려져 있는 기억 활성화 PET 실험 분석에 이 프로그램을 이용하여 보았다. 결과: 기존의 SPM 분석한 결과는 MNI 좌표계에서의 좌표 값만을 보여주나 이 프로그램을 이용하여 그 좌표에 대한 확률적 해부학적 정보를 얻을 수 있었다. 기억 실험 결과 유의한 활성화를 보인 영역에 대해서 이 프로그램을 적용한 결과 좌측해마구성체일 확률이 80% 이상임을 알 수 있었으며 이는 이 영역이 기억기능을 담당한다는 기존의 널리 알려진 사실과 잘 부합되었다. 결론: 이 연구에서 개발한 프로그램을 이용하여 MNI 좌표에 대한 해부학적 위치와 확률을 빠르고 정확하게 찾을 수 있어서 뇌영상 분석에 유용할 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.173-182
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• 2012

작동 기억력은 학업성취도와 높은 상관을 보이는 요인으로 알려져 있다. 본 연구에서는 정상 대학생중 학업성취도 상위군과 하위군 학생들이 시각적 작동 기억의 부호화와 인출과제를 수행함에 있어 대뇌 활성화에 어떠한 차이가 있는지를 기능적 자기공명영상법을 이용하여 알아보고자 하였다. 실험에 동의한 20명의 대학생들을 학업성취도 상위군 10명과 하위군 10명으로 나눴다. 십자가를 응시하는 휴지기와 도형을 기억하고 인출하는 활성기가 2번 반복되는 210초 프로토콜을 적용하였고, 유의수준 95%에서 두 군의 대뇌활성화 차이를 알아보았다. 부호화의 경우 작동 기억을 담당하는 양측 배측 전전두엽(BA 46)과 주의력과 관련 있는 하두정엽과 시각 연합영역에서 상위군이 하위군에 비해 높은 활성화를 보였고, 인출의 경우 우측 배측 전전두엽(BA 44)과 모양의 판단과 관련 있는 우측 방추 상회와 설상회 등에서 우세를 보였다. 반면 하위군은 부호화의 경우 대상회에서 인출의 경우 시상과 기저핵 그리고 소뇌 등에서 상위군에 비해 높은 활성화를 보였다. 결론적으로 학업성취도 상위군이 부호화의 경우 작동 기억과 주의력에 관여하는 영역에서 인출의 경우 판단에 관련된 영역에서의 활성화가 높아 하위군에 비해 효과적인 작동 기억이 이루어짐을 알 수 있었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제13권2호
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• pp.127-136
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• 2009

목적: 정상인을 대상으로 과제의 규칙을 모른체 의사결정를 하는 경우 시간에 따른 뇌활성 영역의 차이를 lowa Gambling 과제를 수행하는 자기공명 뇌기능 영상을 사용하여 알아보고자하였다. 대상 및 방법: 14명의 오른손잡이 정상인(여자 5명, 남자 9명, 평균나이 26.8세)을 대상으로 100개로 구성된 lowa Gambling과제를 수행하는 동안 자기공명 뇌기능영상을 획득하였다. GE 3.0T 자기공명영상 장치에서 혈액산소포화 의존(BOLD)기법을 사용하여 EPI 데이터 (에코시간 40 ms, 반복시간 2000 ms, 매트릭스 $64{\times}64$)를 획득한 후 MATLAB버전 7.2 (The Mathworks Inc., Natick, MA, USA)와 Statistical Parametric Mapping (SPM 2; Wellcome Department of Imaging Neuroscience, London, UK) 분석툴을 이용하여 총 100개 중 20개 단위로 구성된 5개의 블록으로 나누어 분석하였다. 결과: 과제 수행초기 블록에서는 위쪽 중앙 전전두뇌엽에서의 뇌활성화를 나타내고 과제를 수행해 감에 따라 뇌활성화 영역이 점차 중앙 전전두뇌엽의 아래족으로 이동하는 결과를 나타내었다 (p < 0.005). 결론: 의사결정 과제의 규칙을 모르는 경우 과제를 수행하며 규칙을 알아가는데는 위쪽 중앙 전전두뇌엽의 영역을 사용하고 과제의 규칙을 깨달은 다음 의사결정을 수행하는 경우에는 아래쪽 중앙 전전두뇌엽의 영역을 사용함을 알수 있었다.

• 대한핵의학회지
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• 제35권3호
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• pp.142-151
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• 2001

목적: 높은 숙련도의 국어와 낮은 숙련도의 영어의 단어들을 사용하는 시각 과제에서 어의처리에 매개되는 뇌 신경회로의 공통요소와 특이요소를 탐색하고자 하였다. 대상 및 방법: 정상인 13명을 대상으로 국어단어에 대한 어의처리 과제, 영어단어에 대한 어의처리 과제, 단순 도형을 이용한 대조과제 등 세 가지 인지과제를 주고, 과제 수행 동안 $[^{15}O]H_2O$를 추적자로 한 양전자방출단층촬영을 실시한 후 감산분석을 통해 두 언어에 대한 어의처리 과정에 공통적으로 관여하는 뇌영역과 각각에 특이하게 작용하는 뇌영역을 탐색하였다. 결과: 국어 및 영어단어에 공통적으로 어의처리 과정에 좌측 편측성의 방추상이랑(fusiform gyrus)의 활성화가 관찰되었고, 추가적으로 영어단어의 경우 좌측 하측두이랑(inferior temporal gyrus)의 활성화가 관찰되었다. 국어단어에 특이한 어의처리 영역은 우측 일차청각영역을 포함하는 뇌 전반에 걸친 다발성 활성화가 특징이었던데 반해, 영어단어에 특이한 어의처리 영역은 우측 시각영역에 한정된 양상이었다. 결론: 높은 숙련도의 국어단어를 이용한 시각적 과제수행에는 내적 음운처리가 중요한데 비해, 낮은 숙련도의 영어단어를 이용한 과제수행의 경우에는 주로 시각적 주사(visual scanning)가 중요한 요소를 구성한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.286-294
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• 2010

기능적 자기공명영상법(fMRI)을 이용하여 일반 감각 자극과 다른 간지럼 자극 과제를 수행 할 때 대뇌 감각중추 신경 연결망을 규명하고, 간지럼이 웃음의 기전과 어떤 차이가 있는지를 알아보고자 하였다. 건강한 성인 남녀 16명(평균 : 28.9세)을 대상으로 두 종류의 감각 자극 과제 수행동안 3.0T 자기공명영상장치를 사용하여 기능적 자기공명영상을 얻었다. 감각 자극은 피험자마다 역균형화하여 제시되었으며, 블록 설계로 자극 제시와 영상 획득이 이루어졌다. 획득된 영상 데이터는 SPM 99 분석하였으며, 개별 분석과 그룹 분석을 실시하였다. 개별 분석 결과 두 과제 모두 체감각 영역의 활성화가 관찰되었고, 간지럼 자극 조건은 감각자극 조건에 비해 베리니케 영역(BA40)에서 더 많은 활성화를 보였다. 또한, 그룹 분석결과 일반 감각 조건에서는 양쪽 체감각 피질 영역(BA 1,2,3)이 활성화되었으며, 간지럼 조건에서는 양쪽 체감각 피질 뿐만 아니라 시상, 대상회, 대뇌섬엽 영역에서 커다란 활성화를 보였다. 간지럼 자극에서 감각자극을 뺀 결과에서는 우측 대상회와 좌측 MFG 영역 및 좌측섬엽 에서 유의미한 활성화를 보였다. 촉각을 통한 간지럼자극을 인지하는 대뇌영역에 대해 검증하였고, 간지럼과 같은 가장 원초적인 자극이 다양한 사회적 활동에서 중요한 기능을 담당하는 웃음과 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었다.