• 제목/요약/키워드: imaging (fMRI)

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거짓 탐지와 뇌과학 : 기능적 자기공명영상을 활용한 거짓 탐지 (Detecting Deception Using Neuroscience : A Review on Lie Detection Using Functional Magnetic Resonance Imaging)

  • 최예라;김상준;도혜인;신경식;김지은
    • 생물정신의학
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    • 제22권3호
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    • pp.109-112
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    • 2015
  • Since the early 2000s, there has been a continued interest in lie detection using functional magnetic resonance imaging (fMRI) in neuroscience and forensic sciences, as well as in newly emerging fields including neuroethics and neurolaw. Related fMRI studies have revealed converging evidence that brain regions including the prefrontal cortex, anterior cingulate cortex, parietal cortex, and anterior insula are associated with deceptive behavior. However, fMRI-based lie detection has thus far not been generally accepted as evidence in court, as methodological shortcomings, generalizability issues, and ethical and legal concerns are yet to be resolved. In the present review, we aim to illustrate these achievements and limitations of fMRI-based lie detection.

MR 경사 자계 소음이 뇌기능 영상에 미치는 영향 (The Influence of MR Gradient Acoustic Noise on fMRI)

  • S. C. Chung
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제2권1호
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    • pp.50-57
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    • 1998
  • 경사 자계 펄스에 의한 MR 소음은 환자의 촬영뿐만 아니라 뇌기능 영상과 같은 신경 과학 영상에도 문제점 중의 하나이다. 특히 뇌기능 영상에서 소음은 피질과 혈관의 산소량의 변화로부터 생기는 작은 신호의 변화에 영향을 미치는 심각한 잡음 중의 하나이다. 본 연구에서는 청각, 운동, 및 시각피질에서 소음이 뇌기능 영상에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 그 결과 소음이 운동과 시각 피질에 미치는 여향은 서로 반대였다. 즉, 운동 피질에서는 소음이 총반응을 증가시켰고, 반대로 시각 피질에서는 소음이 총반응을 감소시켰다. 현재의 연구가 시작 단계에 있고, 앞으로 더 많은 실험적 검증이 필요한 실정이나, 소음이 운동과 시각 피질의 뇌기능 영상에 미치는 여향에 관한 첫번째 보고이며, 이결과는 앞으로 뇌기능 연구의 데이터 해석에 기초 자료로 이용될 수 있다.

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The Influence of Eye Movement for Acquiring BOLD Signal in V1 : A Study of Simultaneous Measurement of EOG and fMRI

  • Chung, Jun-Young;Yoon, Hyo-Woon;Kim, Young-Bo;Park, Hyun-Wook
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.477-483
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    • 2007
  • We have measured EOG and fMRI simultaneously to investigate whether eye movement (blinking mechanism) might influence functional magnetic resonance imaging (fMRI) signal response in the primary visual cortex. $T2^*-weighted$ Echo-Planar Imaging (EPI) with concurrent electrooculogram (EOG) was acquired in four subjects while they viewed a fixation point and a checkerboard with a flickering rate of 8Hz. With the help of EOG information we divided the experimental blocks into two different conditions: fixation and moving eye. We have compared the fMRI data of these two conditions. Our results have shown that there is no difference between these two conditions. This might suggest that eye blinking does not affect BOLD signal changes in the primary visual cortex. This means further that eye blinking can be ignored in data processing.

청각 연구에서 기능적 뇌 영상 기술 적용에 대한 고찰: 난청을 중심으로 (A review of the Implementation of Functional Brain Imaging Techniques in Auditory Research focusing on Hearing Loss)

  • 설혜윤;신재영
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.26-36
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    • 2024
  • Functional brain imaging techniques have been used to diagnose psychiatric disorders such as dementia, depression, and autism. Recently, these techniques have also been actively used to study hearing loss. The present study reviewed the application of the functional brain imaging techniques in auditory research, especially those focusing on hearing loss, over the past decade. EEG, fMRI, fNIRS, MEG, and PET have been utilized in auditory research, and the number of research studies using these techniques has been increasing. In particular, fMRI and EEG were the most frequently used technique in auditory research. EEG studies mostly used event-related designs to analyze the direct relationship between stimulus and the related response, and in fMRI studies, resting-state functional connectivity and block designs were utilized to analyze alterations in brain functionality in hearing-related areas. In terms of age, while studies involving children mainly focused on congenital and pre- and post-lingual hearing loss to analyze developmental characteristics with and without hearing loss, those involving adults focused on age-related hearing loss to investigate changes in the characteristics of the brain based on the presence of hearing loss and the use of a hearing device. Overall, ranging from EEG to PET, various functional brain imaging techniques have been used in auditory research, but it is difficult to perform a comprehensive analysis due to the lack of consistency in experimental designs, analysis methods, and participant characteristics. Thus, it is necessary to develop standardized research protocols to obtain high-quality clinical and research evidence.

핵자기 뇌기능 영상에서 SSFPI 기법을 이용한 자화율효과의 관찰 (Observation of Susceptibility Change in fMRI Using SSFP Interferometry (SSFPI) Technique)

  • 정준영;정순철;노용만;조장희
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1995년도 추계학술대회
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    • pp.173-176
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    • 1995
  • We have developed a fast steady state free precession interferometry (SSFPI) technique which is useful for the fMRI (functional Magnetic Resonance Imaging). As is known, SSFP sequence with a suitable adjustment of gradient (readout) allows us to measure precession angle $\theta$ which is in turn related to the field inhomogeneity [1-3]. When the method is applied to the susceptibility effect based functional magnetic resonance imaging (fMRI), it was found that the direct susceptibility effect measurement was possible without perturbations such as the backgrounds and inflow effect. In this paper, simulation results and experimental results obtained with 2.0 Tesla MRI system are also presented.

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뇌기능 자기공명영상 장치를 이용한 짠맛 자극에 따른 인간 뇌의 반응에 대한 기초 연구 (Salty-taste Activation of Human Brain Disclosed by Gustatory fMRI Study)

  • 김수현;최기승;이현용;신운재;은충기;문치웅
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제9권1호
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    • pp.30-35
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    • 2005
  • 목적 : 본 논문은 뇌 기능 자기공명영상(Brain Functional Magnetic Resonance Imaging: Brain fMRI)을 이용하여 짠 맛 자극에 대한 인지활동으로 뇌 신경세포의 활성화에 따른 국소 대사 및 혈류역학적 변화가 일어나는 뇌 영역을 분석 및 가시화함으로써 맛에 대한 뇌 활성화 부위의 기초자료를 마련하고자 하였다. 대상 및 방법 : 건강한 비흡연 남자 12명을 대상으로 1.5T MRI 장치에서 혈액산소수준의존(Blood Oxygen Level Dependent, 이하 BOLD) 방법을 이용한 fMRI 실험을 수행하여 인간의 미각 중 짠맛에 대한 반응을 관찰하였다. 잔 맛의 자극은 $3\%$ 농도의 소금물(NaCl)을 미각 자극기를 이용하여 혀 전체에 자극을 주었다. 미각 자극기인 Auto Syringe Pump는 일정한 자극을 반복적으로 가할 수 있도록 마이크로프로세서를 이용하여 연구실에서 자체 제작되었다. 자극의 패러다임은 5회의 휴식기간과 4회의 자극기간으로 구성되었으며, 자극기간은 15초씩 진행되고 휴식기간은 30초로 하여 각 slice당 42 영상을 연속적으로 획득하였다. 자극에 대해 얻은 fMRI 영상은 SPM99'(Statistical Parametric Mapping, UCL)를 이용하여 분석하였다. 활성화 영상은 EPI 영상과 동일한 부위의 T1 강조영상에 registration 기법을 이용하여 overlapping시켜 활성화 부위의 해부학적 판별을 용이하도록 하였다. 결과 : 농도 $3\%$ 소금물의 짠맛 자극에 대해서 insula, amygdala, frontal opercular taste cortex (OFC), orbitofrontal cortex 영역에서 활성화 영역을 fMRI로 확인하였으며, dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) 영역에서도 유효한 신호를 관찰하였다. 결론 : 본 연구의 결과는 미각의 주요 신경이 뇌의 insula, OFC 그리고 DLPFC 영역에 주로 분포한다는 기존의 결과와 잘 일치하고 있다. 마이크로 프로세서로 동작하는 자동펌프를 미각 자극기로 사용함으로써 미각자극에 대한 뇌의 활성화 영역을 안정되게 관찰할 수 있었다. 본 연구의 결과는 fMRI를 이용한 고차원적 미각작용 과정 연구에 튼튼한 밑거름이 될 것으로 생각된다.

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자기 조직 신경망을 이용한 기능적 뇌영상 시계열의 군집화 (Clustering fMRI Time Series using Self-Organizing Map)

  • 임종윤;장병탁;이경민
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.251-254
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    • 2001
  • 본 논문에서는 Self Organizing Map을 이용하여 fMRI data를 분석해 보았다. fMRl (functional Magnetic Resonance Imaging)는 인간의 뇌에 대한 비 침투적 연구 방법 중 최근에 각광받고 있는 것이다. Motor task를 수행하고 있는 피험자로부터 image data를 얻어내어 SOM을 적용하여 clustering한 결과 motor cortex 영역이 뚜렷하게 clustering 되었음을 알 수 있었다.

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SSFPI 기법을 이용한 MR 뇌기능 영상 -고 속의 자화율 효과의 직접적인 측정 (SSFP Interferometry (SSFPI) Technique Applied to functional MRI - A Fast and Direct Measurement of Magnetic Susceptibility Effect)

  • 정준영
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.525-534
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    • 1996
  • We have developed a fast steady state free precession interferometry (SSFPI) technique which is useful for the fMRl (functional Magnetic Resonance Imaging). As is known, SSFP sequence with a suitable adjustment of Vadient (readeut) allows us to measure precession angle 6 which in tw relates to the field inhomogeneity. Combining the two pulses (known as FID and Echo) in FADE (Fast Acquisition Double Echo) sequence, for example, one can obtain the interference term which is directly related to the precession angle It has been known that a fast high resolution magnetic field mapping is possible by use of the modified FADE sequence or SSFPI, and we have attempted to use the SSFPI technique for the susceptibility-induced fMRl. When the method is applied to the susceptibility effect based functional magnetic resonance imaging (fMRl), it was found that the direct susceptibility effect measurement was possible without perturbations such as the backgrounds and inflow effect. In this paper, simulation results and experimental results obtained with 2.0 Tesla MRI system are presented.

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기능적 자기공명영상을 이용한 뇌활성화 연구 (Neuroactivation studies using Functional Brain MRI)

  • 정경호
    • 대한핵의학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.63-72
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    • 2003
  • Functional MRI (fMRI) provides an indirect mapping of cerebral activity, based on the detection of the local blood flow and oxygenation changes following neuronal activity (Blood Oxygenation Level Dependent). fMRI allows us to study noninvasively the normal and pathological aspects of functional cortical organization. Each fMRI study compares two different states of activity. Echo-Planar Imaging is the technique that makes it possible to study the whole brain at a rapid pace. Activation maps are calculated from a statistical analysis of the local signal changes. fMRI is now becoming an essential tool in the neurofunctional evaluation of normal volunteers and many neurological patients as well as the reference method to image normal or pathologic functional brain organization.