• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권2호
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• pp.258-264
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• 2007

Spatiotemporal changes of brain rhythmic activity at a certain frequency have been usually monitored in real time using scalp potential maps of multi-channel electroencephalography(EEG) or magnetic field maps of magnetoencephalography(MEG). In the present study, we investigate if it is possible to implement a real-time brain activity monitoring system which can monitor spatiotemporal changes of cortical rhythmic activity on a subject's cortical surface, neither on a sensor plane nor on a standard brain model, with a high temporal resolution. In the suggested system, a frequency domain inverse operator is preliminarily constructed, considering the individual subject's anatomical information, noise level, and sensor configurations. Spectral current power at each cortical vertex is then calculated for the Fourier transforms of successive sections of continuous data, when a single frequency or particular frequency band is given. An offline study which perfectly simulated the suggested system demonstrates that cortical rhythmic source changes can be monitored at the cortical level with a maximal delay time of about 200 ms, when 18 channel EEG data are analyzed under Pentium4 3.4GHz environment. Two sets of artifact-free, eye closed, resting EEG data acquired from a dementia patient and a normal male subject were used to show the feasibility of the suggested system. Factors influencing the computational delay are investigated and possible applications of the system are discussed as well.

• 감성과학
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• 제15권4호
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• pp.585-592
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• 2012

음식물 섭취는 영양상태의 유지와 생존을 위해 필요하며, 미각은 가장 기본적인 감각 중의 하나이다. 맛을 느끼는 미각세포는 다섯 가지 기본 맛(단맛, 쓴맛, 짠맛, 신맛, 감칠맛)에 대해 반응한다. 그러나 뇌에서 맛감각의 처리과정과 미각피질의 조직화된 원리에 대한 이해는 여전히 부족한 실정이다. 최근 기능적 자기공명영상(fMRI), 뇌자도(MEG), 광영상(optical imaging)을 이용하여 미각 자극에 대한 뇌의 반응들을 영상화하는 연구들이 진행되고 있다. 뇌 활성 변화를 관찰할 수 있는 이들 뇌 영상 기법들은 서로 직접적인 비교 데이터를 제공하지는 못하지만, 이러한 기법들은 상호 보완적이다. 따라서 이러한 기법들을 이용한 데이터들의 상호비교는 미각 자극에 대해 반응하는 뇌의 시간-공간적인 활성 패턴 변화를 이해하는데 많은 도움을 준다. 본 연구는 감각 및 감성적 측면에서의 미각 자극에 따른 뇌의 정보처리에 있어서 미각영역의 활성화에 관한 영상매핑에 대해 최근까지 밝혀진 결과들과 연구동향을 소개하고자 한다. 미각 자극에 따른 뇌의 영상 변화를 관찰하여 구조해부학적 지도를 만드는 것은 매우 복잡한 미각의 신경회로망을 이해하는데 도움이 될 것으로 사료된다.

• 생물정신의학
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• 제18권1호
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• pp.5-14
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• 2011

Neuroimaging in psychiatry encompasses the powerful tools available for the in vivo study of brain structure and function. MRI including the volumetry, voxel-base morphometry(VBM) and diffusion tensor imaging (DTI) are useful for assessing brain structure, whereas function MRI, positron emission tomography(PET) and magnetoencephalography(MEG) are well established for probing brain function. These tools are well tolerated by the vast majority of psychiatric patients because they provide a powerful but noninvasive means to directly evaluate the brain. Although neuroimaging technology is currently used only to rule in or rule out general medical conditions as opposed to diagnosing primary mental disorders, it may be used to confirm or make psychiatric diagnoses in the future. In addition, neuroimaging may be valuable for predicting the natural course of psychiatric illness as well as treatment response.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제35권3호
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• pp.50-54
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• 2014

It is being tried to control robot arm using brain signal in the field of brain-machine interface (BMI). This study is focused on applying guidance laws for efficient robot arm control using 3D coordinates obtained from Magnetoencephalography (MEG) signal which represents movement of upper limb. The 3D coordinates obtained from brain signal is inappropriate to be used directly because of the spatial difference between human upper limb and robot arm's end-effector. The spatial difference makes the robot arm to be controlled from a third-person point of view with assist of visual feedback. To resolve this inconvenience, guidance laws which are frequently used for tactical ballistic missile are applied. It could be applied for the users to control robot arm from a first-person point of view which is expected to be more comfortable. The algorithm which enables robot arm to trace MEG signal is provided in this study. The algorithm is simulated and applied to 6-DOF robot arm for verification. The result was satisfactory and demonstrated a possibility in decreasing the training period and increasing the rate of success for certain tasks such as gripping object.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권6호
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• pp.575-580
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• 2004

본 연구에서는 뇌자도 신호의 전체 평균을 구하고 표준뇌를 이용하여 전류원의 해부학적 위치를 대략적으로 추정하는 방법을 제시하였다. Minimum norm estimation 알고리듬과 truncated singular value decomposition을 이용하여 측정된 신호를 재현할 수 있는 전류원 분포를 구하고, 이 전류원에 의해 표준 센서면에서 측정될 것으로 예상되는 신호로 변환한 다음 모든 피실험자에 대한 전체 평균을 구하였다. 모의 실험에서는 서로 다른 위치에서 측정된 피실험자의 뇌자도 신호의 전체 평균에서 얻은 전류원이 각 피실험자의 뇌자도 신호에서 얻은 전류원의 평균값과 수 mm 이내에서 일치하였다. 이는 신호가 미약하더라도 활동 부위의 평균적인 위치를 전체 평균에서 알 수 있음을 보여주며 청각 자극에 대한 N100m 신호의 전류원을 구하여 실험적으로 확인하였다. 또한 이 결과는 전체 평균에서 구한 활동부위의 전류원 정보를 N100m의 전류원을 기준점으로 표준뇌에 대략적으로 표시할 수 있음을 보여준다.

• Progress in Superconductivity
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• 제5권2호
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• pp.98-104
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• 2004

We analyzed a noise-sensitivity profile of a specific SQUID sensor system for the localization of brain activity. The location of a neuromagnetic current source is estimated from the recording of spatially distributed SQUID sensors. According to the specific arrangement of the sensors, each site in the source space has different sensitivity, that is, the difference in the lead field vectors. Conversely, channel noises on each sensor will give a different amount of the estimation error to each of the source sites. e.g., a distant source site from the sensor system has a small lead-field vector in magnitude and low sensitivity. However, when we solve the inverse problem from the recorded sensor data, we use the inverse of the lead-field vector that is rather large, which results in an overestimated noise power on the site. Especially, the spatial sensitivity profile of a gradiometer system measuring tangential fields is much more complex than a radial magnetometer system. This is one of the causes to make the solutions of inverse problems unstable on intervening of the sensor noise. In this study, in order to improve the localization accuracy, we calculated the noise-sensitivity profile of our 40-channel planar SQUID gradiometer system, and applied it as a normalization weight factor to the source localization using synthetic aperture magnetometry.