• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제47권3호
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• pp.191-198
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• 2010

Objective : This study is planned to determine the neurocognitive difficulties of hydrocephalic adults. Methods : The research group contained healthy adults (control group, n : 15), and hydrocephalic adults (n : 15). Hydrocephalic group consisted of patients with idiopathic aquaduct stenosis and post-meningitis hydrocephalus. All patients were followed with shunted hydrocephalus and not gone to shunt revision during last two years. They were chosen from either asymptomatic or had only minor symptoms without motor and sensorineural deficit. A neuropsychological test battery (Raven Standart Progressive Matrices, Bender-Gestalt Test, Cancellation Test, Clock Drawing Test, Facial Recognition Test, Line Orientation Test, Serial Digit Learning Test, Stroop Color Word Interference Test-TBAG Form, Verbal Fluency Test, Verbal Fluency Test, Visual-Aural Digit Span Test-B) was applied to all groups. Results : Neuropsychological assessment of hydrocephalic patients demonstrated that they had poor performance on visual, semantic and working memory, visuoconstructive and frontal functions, reading, attention, motor coordination and executive function of parietal lobe which related with complex and perseverative behaviour. Eventually, these patients had significant impairment on the neurocognitive functions of their frontal, parietal and temporal lobes. On the other hand, the statistical analyses performed on demographic data showed that the aetiology of the hydrocephalus, age, sex and localization of the shunt (frontal or posterior parietal) did not affect the test results. Conclusion : This prospective study showed that adult patients with hydrocephalus have serious neuropsychological problems which might be directly caused by the hydrocephalus; and these problems may cause serious adaptive difficulties in their social, cultural, behavioral and academic life.

• Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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• 제12권1호
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• pp.25-50
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• 2001

주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동과 정상 아동의 청각적 집중 과정의 차이를 비교하기 위해 13명의 남자 환자와 8명의 정상 남자아이에게 청각적 주의집중 과제를 제시하고 사건관련전위를 푸리에 변환과 웨이브렛 분석법으로 비교 조사하였다. 각 군 아동의 표준자극과 표적자극에 대한 사건관련전위 파형을 푸리에 변환을 통해 주파수 차원에서 서로 비교하였고, 각 군 안에서 표적자극과 표준자극을 주었을 때의 진폭을 비교하였다. 표준자극에 대해서는 거의 대부분의 주파수와 전극 위치에서 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동이 정상아동보다 의미 있게 높은 전압을 나타내었다. 반면 표적자극에 대해서는 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동이 정상 아동보다 더 높은 전압을 보이는 경우가 의미 있게 감소하였고 정상 아동이 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동보다 큰 진폭을 나타내는 경우는 의미 있게 증가하였다. 이런 결과는 주의집중을 반영하는 Nd파형의 푸리에 변환 결과에서도 나타났다. 즉 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동은 무시해야 하는 자극에 대해서는 정상 아동보다 지나치게 강한 반응을 보이지만 정작 과제를 수행해야 하는 자극에 대해서는 정상 아동보다 더 약한반응을 보이는 경향을 보였다. 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동은 정상 아동 보다 표적자극에 의한 진폭 증가를 보인 전극과 주파수 영역이 적었을 뿐 아니라 일부 파형은 표준자극을 주었을 때보다 표적자극을 주었을때 오히려 진폭이 의미 있게 감소하여서 이들이 표적자극에 대해 활성이 억제됨을 알 수 있었다. 정상 아동들은 표준자극보다 표적자극에 대해서 거의 모든 전극 위치와 주파수 대열에서 의미 있는 진폭의 증가를 보였으나 전전두엽과 전두엽의 전극에서는 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동이 더 큰 진폭을 보이는 경우가 관찰되었다. 웨이브렛 분석 결과 표준자극에 대해서는 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동이 정상 아동보다 자극이 제시된 후 $0{\sim}300msec$ 사이에 일어나는 전위가 통계적으로 의미 있게 컸다. 이런 차이는 주로 전전두엽과 전두엽 앞쪽, 그리고 측두엽 일부와 후두엽에서 두드러졌다. 그러나 두정엽과 중앙 영역의 전극들은 특히 $300{\sim}370msec$ 이내에 일어나는 전위에서 정상 아동이 더 활발한 전기 활동을 나타내었다. 표적자극에 대해서는 두 군 모두 표준자극보다 전기 활성이 더 증가한 양상이었다. 표적자극에 대해서 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동은 전전두엽과 전두엽 영역에서는 여전히 정상 아동보다 더 활발한 전기 활성을 보였으나 두정엽과 측두엽에서는 정상 아동이 더 큰 진폭을 나타내었다. 이로써 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동은 무시해야 하는 자극에 대해서는 지나친 반응을 보이며 주의집중을 필요로 하는 자극에 대해서는 정상 아동보다 저하된 반응을 보이는 것이 확인되었다. 이와 함께 푸리에 변환 등 주파수 차원 분석법과 웨이브렛 분석 방법의 유용성을 알아보았다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권8호
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• pp.990-1010
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• 2009

이 연구에서는 뇌기반 진화적 교육 원리를 도출하기 위하여, 인간 뇌의 구조적 기능적 특징, 개체간과 개체내에서 일어나는 생물학적 진화, 뇌내에서 일어나는 진화적 과정, 과학 자체와 개별 과학자의 과학적 활동에 내재된 진화적 속성에 관한 연구물을 리뷰하였다. 이렇게 하여 도출된 인간 뇌의 주요 특징과 생성-선택-파지를 핵심 요소로 하는 보편 다윈주의 혹은 보편 선택주의를 토대로, 뇌기반 진화적 과학 교수 학습 모형을 개발하였다. 이 모형은 세 가지 요소와 세 가지 단계 및 평가로 이루어진다. 세 가지 요소는 정의적, 행동적, 인지적 요소이고, 각 요소를 구성하는 세 단계는 다양화 $\rightarrow$ 비교 선택 $\rightarrow$ 확장 적용(ABC-DEF; Affective, Behavioral, Cognitive components - Diversifying$\rightarrow$Emulating, Estimating, Evaluating $\rightarrow$ Furthering steps)이다. 이 모형에서 정의적 요소 (A)는 인간 뇌에서 감성을 관장하는 대뇌변연계에 토대를 두고 자연 사물과 현상에 대한 학습자의 흥미 호기심과 관련된다. 행동적 요소(B)는 시각 정보를 처리하는 후두엽, 언어 정보의 이해.생성과 관련된 측두엽, 감각운동 정보를 처리하는 감각운동령을 수반하고 과학적 활동의 직접 해보기와 관련된다. 인지적 요소(C)는 사고, 계획, 판단, 문제해결과 관련된 전두엽합령에 토대를 둔다. 이 모형은 이러한 측면에서 '뇌기반(brain-based)'이다. 이 모형의 세 가지 각 요소를 구성하는 세 단계에서, 다양화 단계(D)는 각 요소에서 다양한 변이체를 생성하는 과정이고, 가치나 유용성에 비추어 비교.선택하는 단계(E)는 변이체들 중 유용하거나 가치 있는 것을 검증하여 선택하는 과정이며, 확장.적용 단계(F)는 선택된 것을 유사한 상황으로 확장하거나 적용하는 단계이다. 이 모형은 이러한 측면에서 '진화적(evolutionary)'이다. ABC 세 요소에 대해, 과학적 활동에서 감성적 요인이 출발점으로 갖는 중요성과 뇌에서 사고 기능과 관련되는 신피질에 비해 감성을 관장하는 대뇌변연계의 우세한 역할을 반영하여 DARWIN (Driving Affective Realm for Whole Intellectual Network) 접근법을 강조한다. 이 모형은 학교 현장에서 다루는 과학 주제와 학생의 특징에 따라 다양한 형태와 수준으로 융통성 있게 실행될 수 있다.

• Annals of Clinical Neurophysiology
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• 제1권1호
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• pp.26-30
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• 1999

본 연구에서는 ERP검사 중에는 중뇌동맥의 MFV가 검사전후와 비교하여 유의하게 증가힌 소견을 보였다. 비록 중뇌동맥의 혈류속도의 변화가 뇌활동정도를 직접 반영할 수는 없다고 생각이 되지만 이 연구의 결과로 P300의 생성에 중뇌동맥에 의해서 영양받는 전두엽, 측두엽 및 두정엽이나 다른 대뇌부위가 관여할 것으로 사료된다. 경두개도플러검사는 다른 뇌기능활동을 반영할 수 있는 양전자방출단층촬영이나 단일광자방출단층촬영과 같이 혈류역학을 볼 수 있는 검사와 병행하여 연구하면 P300의 발생부위를 규명하는데 도움을 줄 것으로 사료되며 뇌활동을 역동적으로 평가하는데 도움을 줄 것으로 생각된다.

• 대한한의학회지
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• 제27권3호
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• pp.187-200
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• 2006

Objectives: Acupuncture has been applied in Asia for thousands of years, especially to rehabilitation after stroke. It has been reported that acupuncture increased cerebral blood supply and stimulated the functional activity of brain nerve cells shown by using brain imaging techniques. This study was to evaluate the effect of GB 34-GB 39 electro-acupuncture (EA) on regional cerebral blood flow (rCBF) in stroke patients and normal volunteers using single photon emission computed tomography (SPECT). Methods: The study procedure was divided into two parts: patients and volunteers studies. For the patients study, ten ischemic stroke patients (3 males, 7 females, mean age $68.5{\pm}8.9$ years old) were selected. Baseline brain SPECT was done with triple head gamma camera (MultiSPECT3, Siemens, USA) after intravenous administration of 1,110 MBq of $^{99m}Tc-ECD$. Fifteen-minute EA at GB 34 and GB 39 were applied on the affected limb. The same dose of $^{99m}Tc-ECD$ was injected during the EA, and the second set of SPECT images wasobtained. Using the computer software (ICON 7.1, Siemens, USA), 3 SPECT slices (upper, middle, lower) surrounding the brain lesion were selected and each slice was divided into 10-16 brain regions. Asymmetry indexes (AI) were analyzed in each brain region. We regarded over 10% changes of AI between before and after EA as significance. For the volunteers study, 10 healthy human volunteers (5 males, 5 females, mean age $28.1{\pm}6$ years old) were selected. In the resting state, $^{99m}Tc-ECD$ brain SPECT scans were performed. On the 7th day after the resting examination, 15 minute EA was applied at GB 34 and GB 39 on the right side of the subjects. Immediately after EA, the second SPECT images were obtained inthe same manner as the resting state. Significant increases and decreases of rCBF after EA were estimated by comparing their SPECT images with those of the resting state using paired t statistics at every voxel, which were analyzed by statistical parametric mapping with a threshold of p = 0.01, uncorrected (extent threshold: k=100 voxels). Results: In stroke patients, six of the eight (75%) had significantly increased perfusion in post-acupuncture scans compared to their baseline state. In normal volunteers, GB 34-GB GB EA increased rCBF in both hemispheres including right ventral posterior cingulate (Brodmann area (BA) 23), left superior temporal, anterior transverse temporal (BA 22, 41), left parastriate, peristriate (BA 18, 19), right occipitotemporal, angular (BA 37, 39), left rostral postcentral, caudal postcentral and preparietal (BA 2, 3, 5). However GB 34-GB 39 EA decreased rCBF in the right hemisphere including triangular and middle frontal lobes. Conclusions: The results demonstrated that OB 34-GB 39 EA increased cerebral perfusion in ischemic stroke patients and increased rCBF grossly in temporal lobes of normal volunteers. It is also suggested that there may be a correlation between the GB meridian and the territory of the middle cerebral artery.

• 대한핵의학회지
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• 제34권3호
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• pp.183-198
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• 2000

목적: 두부외상을 받은 후 뇌실질의 해부학적인 병변이 없음에도 불구하고 인지 및 정신운동성 기능장애 등을 호소하는 환자가 많지만 아직 그 병태 생리가 밝혀지지 않고 있다. 연구자는 두부외상 후 해부학적 뇌 병변이 없으면서도 지능저하를 보인 환자에서 국소 뇌혈류(regional cerebral blood flow, CBF) 및 국소 혈류예비능(regional cerebrovascular reserve, CVR) 이상이 있는 지를 알아보고, 지능저하와 관련된 뇌영역을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 두부외상을 받은 후 지능저하를 호소하고, 만성기에 시행한 뇌 MRI에서 유의한 대뇌피질의 이상소견이 없었던 30명으로 남자 16명과 여자 14명이었으며, 평균연령은 $34{\pm}12$세였다. 대조군을 19명으로 남자 9명과 여자 10명이었으며, 평균연령은 $44{\pm}17$세였다. 휴식기에 Tc-99m HMPAO 925 MHq를 주사하고 5분째 뇌혈류 SPECT를 촬영하였으며, 촬영 도중 아세타졸아미드 1 g을 3분간 주사하였다. 첫 촬영이 끝난 직후 다시 Tc-99m HMPAO 925 MBq를 주사하여 같은 방법으로 뇌부위를 촬영하였다. 지능검사는 한국판-웩슬러 성인용 지능검사(K-WAIS)를 사용하여 언어성과 동작성에 관련된 11가지 소검사를 시행하였다. 각 소검사 별 비정상 점수를 보인 환자군과 정상 대조군간 유의한 CBF 차이를 윈도우용 SPM'97로 비교분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결과: 1) 모든 언어성 소검사는 좌측 대뇌반구에서 CBF 감소를 보였고, Wernicke 영역과 모두 관련이 있었고 Broca 영역과 관련을 보인 어휘문제를 포함하여 기본지식문제와 숫자외우기는 전두엽, 측두엽 그리고 두정엽과도 관련이 있었다. 우측 대뇌반구에 추가로 CBF 감소를 보인 경우는 기본지식문제, 숫자외우기, 어휘문제와 공통성문제로 전두엽, 측두엽 그리고 두정엽에서 CBF가 감소를 보였다. 2) 동작성 검사에서 CBF 감소는 주로 우측 대뇌반구에서 관찰되었다. 우측 상측두회 후면과 상연회, 운동전 피질, 그리고 일차적 체운동피질과, 우측 전두전야 일부에서 관련이 있었고, 좌측 전두엽과 상연회 일부에서 CBF 감소가 있었다. 3) CVR 감소는 전체적으로 총 64개 뇌영역에서 관찰되었다. 언어성 검사에서 주로 양측 전두엽과 측두엽에서 관찰되었다. 기본지식문제만 양측 하두정회와 후두엽에서 추가로 CVR 감소가 관찰되었다. 동작성 검사에서 주로 양측 전두전야와 상, 중측두회와 관련이 있었다. 결론: 두부외상 후 대뇌피질의 형태학적 손상을 발견할 수 없었던 경미한 손상에서도 CBF 뿐만 아니라 CVR의 감소를 초래되며, 지능 저하와 관련이 있음을 알 수 있었다. 이러한 지능 저하는 특정한 뇌영역과 관련되어 있음을 밝혔다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제21권1호
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• pp.111-118
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• 2004

Background and purpose: Opposing-needling technique involves selecting acupoints at unaffected limb. The aim of this study was to evaluate the effect of LI4-LI11 electrical acupuncture at unaffected limb on the cerebral blood flow in ischemic stroke patients using SPECT Methods: We selected 9 ischemic stroke patients. Baseline brain SPECT was done with triple head gamma camera(MultiSPECT3, Siemens, USA) after intravenous administration of 925 MBq of Tc-99m ECD). Fifteen-minute electro-acupuncture at Hapgok(LI 4) and Gokji(LI 11) were applied on unaffected upper limb of subjects. The same dose of Tc-99m ECD was injected during the electro-acupuncture, and the second SPECT images were obtained. Using the computer software(ICON 7.1, Siemens, USA), 3 SPECT slices(upper, middle, lower) surrounding the brain lesion were selected and each slice was divided by 10-16 brain regions. Asymmetry indexes were analyzed in each brain region. We regarded$\geq$10% changes of asymmetry index between before and after electro-acupuncture as significance. Results: Seven Patients(77.8%) had significantly increased perfusion and 2(22.2%) didn't show increased perfusion in post-acupuncture scans compared to pre-acupuncture scans(baseline). The regions of CBF improvement were mostly frontal lobes and anterior temporal lobes. Conclusions: This study demonstrated that LI4-LI11 electro-acupuncture at unaffected limb increased regional cerebral blood perfusion to the corresponding brain areas in ischemic stroke patients.

• 대한핵의학회지
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• 제38권1호
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• pp.30-40
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• 2004

목적: 본 연구의 목적은 첫째, 내측 측두엽 간질환자의 MR 영상에 화소기반 형태분석방법(VBM)을 적용하여 회백질 부피감소를 보이는 영역을 뇌 전체를 관찰하여 찾아내고자 하였다. 둘째, 본 연구에서 적용된 VBM방법이 내측측두엽 간질환자의 간질병소의 편측성을 평가하기에 쓰일 수 있을지 조사하였다. MR영상으로 VBM 결과를 FDG PET의 SPM 분석결과와 비교하였다. 대상 및 방법: 12명의 좌측 내측측두엽 간질환자와 11명의 우측 내측측두엽 간질환자의 T1 강조영상을 각각 37명의 정상 대조군의 영상과 비교하였다. 모든 영상을 표준 뇌 표준판에 공간정합한 후, 평균영상을 생성하여 연구-특정적 뇌 표준판을 만들고 이 연구 측정적 표준판에 다시 비선형 공간정규화 하였다. 영상을 분할하여 회백질영상을 추출하고 변조한 후 편평화하였다. 환자군과 정상군의 차이를 SPM99를 이용하여 허위발견률을 기준으로 통계처리하였다. FDG PET 영상을 SPM을 이용하여 정상대조군 22명과 비교하였다. 결과: 좌측 내측측두엽 간질환자는 좌측의 해마와 편도체 영역에 회백질 부피/농도가 감소하였고, 뇌의 양측 소뇌, 전대상회, 방추상회의 부피/농도가 감소하였다. 우측 내측측두엽 간질환자는 우측 해마의 서 회백질이 감소하였다. 좌측 내측측두엽 간질은 좌측 측두엽과 시상 우측 내측측두엽간질 환자는 우측측두엽에 광범위한 부위에 FDG 섭취가 감소하였다. 결론: VBM 방법을 적용한 결과 간질원인 병소 해마와 해마주변영역에서 유의하게 회백질 부피/농도가 감소하였다. FDG PET SPM 분석에서 간질원인병소의 대사 감소를 찾을 수 있었던 것처럼, 이 연구에서 적용한 변조 VBM 방법은 내측측두엽 간질환자의 간질원인병소를 편측화할 수 있었고 내측측두엽을 제외한 다른 뇌영역의 해부학적 변화를 발견하는데 도움이 되었다. 이에 비하여 간질원인병소인 좌우측측두엽의 넓은 부위에 FDG 섭취가 감소하여 대조되었다.

• 대한핵의학회지
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• 제35권3호
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• pp.198-204
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• 2001

Cyclic Vomiting Syndrome (CVS) is characterized by recurrent, periodic, self-limiting vomiting. However, its pathogenesis is not yet established. We investigated the changes of the cerebral glucose metabolism using F-18 FDG during the vomiting attack and symptom free period in two children with CVS. FDG PET study showed the markedly increased metabolism in both temporal lobes and also in the medulla and cerebellum during the vomiting period. Also, FDG PET showed the decreased metabolism un the parieto-occipital and occipital areas during the vomiting period. The area with decreased metabolism seemed to be related with the region showing abnormalities in EEG and perfusion SPECT studies. We expect that what we observed would be a helpful finding in clarifying the pathogenesis of the CVS.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.59-64
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• 2015

In this paper, we found the usefulness of the deep belief network (DBN) in the fields of brain-computer interface (BCI), especially in relation to imagined speech. In recent years, the growth of interest in the BCI field has led to the development of a number of useful applications, such as robot control, game interfaces, exoskeleton limbs, and so on. However, while imagined speech, which could be used for communication or military purpose devices, is one of the most exciting BCI applications, there are some problems in implementing the system. In the previous paper, we already handled some of the issues of imagined speech when using the International Phonetic Alphabet (IPA), although it required complementation for multi class classification problems. In view of this point, this paper could provide a suitable solution for vowel classification for imagined speech. We used the DBN algorithm, which is known as a deep learning algorithm for multi-class vowel classification, and selected four vowel pronunciations:, /a/, /i/, /o/, /u/ from IPA. For the experiment, we obtained the required 32 channel raw electroencephalogram (EEG) data from three male subjects, and electrodes were placed on the scalp of the frontal lobe and both temporal lobes which are related to thinking and verbal function. Eigenvalues of the covariance matrix of the EEG data were used as the feature vector of each vowel. In the analysis, we provided the classification results of the back propagation artificial neural network (BP-ANN) for making a comparison with DBN. As a result, the classification results from the BP-ANN were 52.04%, and the DBN was 87.96%. This means the DBN showed 35.92% better classification results in multi class imagined speech classification. In addition, the DBN spent much less time in whole computation time. In conclusion, the DBN algorithm is efficient in BCI system implementation.