• 정보교육학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.539-550
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• 2020

이 연구는 뇌과학과 교육을 접목하는 교육신경학의 관점에 기초한 연구이다. 이 관점에 기초하여 디지털 학습자료 활용의 뇌과학적 근거를 확인함과 아울러 교육적 시사점을 도출하는 것을 연구의 목적으로 하였다. 이 연구에서 얻어진 결과를 결론으로 제시하면, 다음과 같다. 첫째, 디지털 학습자료를 통한 다양한 감각 자극은 다중감각신경, 상구 심층부 등을 거치며 협동적 정보처리를 가능하게 한다. 둘째, 디지털 학습자료로 인한 간접경험은 거울신경계를 거쳐 학습 내용을 생생하게 이해하도록 도와준다. 셋째, 디지털 학습자료들이 일으킨 긍정적인 감정은 도파민, 망상활성체계, 전두 선조체, 대뇌 피질 등의 기능을 활성화시켜 준다. 이 연구의 결과를 통해 제시되는 교육적 시사점은 다음과 같다. 첫째, 교사는 디지털 학습자료를 선정할 때 표현 양식, 학습 내용, 수업의 흐름 및 역기능 측면까지 고려해야 한다. 둘째, 수업 장면에 따라 다양한 디지털 학습자료를 호기심과 즐거움의 유발, 흥미와 노력의 유지, 학습한 내용에 대한 복습의 목적으로 사용하는 것은 수업 효과를 위해 바람직하다.

• Annals of Clinical Neurophysiology
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• 제19권1호
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• pp.34-39
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• 2017

Background: Automated nerve excitability testing is used to assess various peripheral neuropathies and motor neuron diseases. Comparing these excitability parameters with normal data provides information regarding the axonal excitability properties and ion biophysics in diseased axons. This study measured and compared normal values of axonal excitability parameters in both the distal motor and sensory axons of normal Koreans. Methods: The axonal excitability properties of 50 distal median motor axons and 30 distal median sensory axons were measured. An automated nerve excitability test was performed using the QTRACW threshold-tracking software (Institute of Neurology, University College London, London, UK) with the TRONDF multiple excitability recording protocol. Each parameter of stimulus-response curves, threshold electrotonus, current-voltage relationship, and recovery cycle was measured and calculated. Results: Our Korean normal data on axonal excitability showed ranges of values and characteristics similar to previous reports from other countries. We also reaffirmed that there exist characteristic differences in excitability properties between motor and sensory axons: compared to motor axons, sensory axons showed an increased strength-duration time constant, more prominent changes in threshold to hyperpolarizing threshold electrotonus (TE) and less prominent changes in threshold to depolarizing TE, and more prominent refractoriness and less prominent subexcitability and superexcitability. Conclusions: We report normal data on axonal excitability in Koreans. These data can be used to compare various pathological conditions in peripheral nerve axons such as peripheral neuropathies and motor neuron disease.

• Molecules and Cells
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• 제38권6호
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• pp.535-539
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• 2015

Olfactory stimulation activates multiple signaling cascades in order to mediate activity-driven changes in gene expression that promote neuronal survival. To date, the mechanisms involved in activity-dependent olfactory neuronal survival have yet to be fully elucidated. In the current study, we observed that olfactory sensory stimulation, which caused neuronal activation, promoted activation of the phosphatidylinositol 3'-kinase (PI3K)/Akt pathway and the expression of Bcl-2, which were responsible for olfactory receptor neuron (ORN) survival. We demonstrated that Bcl-2 expression increased after odorant stimulation both in vivo and in vitro. We also showed that odorant stimulation activated Akt, and that Akt activation was completely blocked by incubation with both a PI3K inhibitor (LY294002) and Akt1 small interfering RNA. Moreover, blocking the PI3K/Akt pathway diminished the odorantinduced Bcl-2 expression, as well as the effects on odorant-induced ORN survival. A temporal difference was noted between the activation of Akt1 and the expression of Bcl-2 following odorant stimulation. Blocking the PI3K/Akt pathway did not affect ORN survival in the time range prior to the increase in Bcl-2 expression, implying that these two events, activation of the PI3K pathway and Bcl-2 induction, were tightly connected to promote post-translational ORN survival. Collectively, our results indicated that olfactory activity activated PI3K/Akt, induced Bcl-2, and promoted long term ORN survival as a result.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1243-1244
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• 2015

Finding solutions for the disabled is a major challenge for our society. In the case of a disability due to a malfunction of the nervous system, the origin may be accidental, genetic, or induced by environmental factors. This type of loss can cause loss or movement disorders (paraplegia, hemiplegia, quadriplegia, epilepsy, Parkinson's disease, multiple sclerosis, etc.) or malfunction of certain sensory functions (blindness, deafness, chronic pain, etc.). Many alternatives, more technology, have been imported to create interfaces between the human body and an artificial prosthesis in order to restore some functions of the human body. A wireless system, battery neurons probe was developed for one hand reading neural signals in the brain, and on the other hand also able to excite the neuron in the brain using a surface acoustic wave one ports (SAW) delay line reflection.

• 한국응용곤충학회지
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• 제61권1호
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• pp.1-14
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• 2022

나방은 성페로몬에 대한 통신시스템이 잘 발달되어 있다. 동종의 암컷이 방출하는 성페로몬을 원거리에서 감지하여 암컷을 정확히 찾아가 교미할 수 있도록 하기 위해서, 수컷 나방은 고도로 발달된 성페로몬 감지 시스템을 갖고 있다. 이러한 시스템을 이용해서 수컷 나방은 페로몬 냄새기둥(plume)을 따라 바람을 거슬러 비행하면서 간헐적으로 감지되는 페로몬 냄새가닥(odor filaments)을 추적하는 고정행동양식(stereotypic behavior)을 보인다. 일반적으로 여러 성분으로 구성되는 나방의 암컷 성페로몬은 그 조성이 종특이적(species-specific)이며, 비슷한 성분을 공유하는 유사종들이 방출하는 성페로몬과 동종의 암컷이 방출하는 성페로몬을 정확히 구분하기 위해서 수컷 나방은 촉각에 여러 종류의 고도로 특화된 페로몬 감각세포들을 갖고 있어서, 이들이 페로몬을 감지할 때 나오는 신경 신호들을 종합해서 동종의 페로몬을 인식하여 행동반응이 일어나게 된다. 수컷 나방은 보통 동종의 페로몬 성분뿐만 아니라 유사종이 사용하는 페로몬 성분들을 특이적으로 감지하는 길항적(antagonistic) 냄새감각세포들도 갖고 있어서 페로몬 식별력을 강화한다. 본 종설에서는 지금까지 보고된 수컷 나방의 페로몬 감지 시스템과 이와 연관된 수컷의 감각기 및 행동반응에 대한 연구 결과들을 정리하고, 이를 종합하여 앞으로의 연구 방향을 제시하고자 한다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제16권3호
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• pp.321-347
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• 1994

교근의 근방추에서 유래하여 단일 연접성 고유수용성 악반사에 관여하는 구심성 신경섬유를 단일 축삭내 HRP 주입기법으로 염색해서 삼차신경 운동핵에서의 type I a 및 type II 신경 섬유 종말부의 미세 구조 및 연접양상을 분석한 결과는 다음과 같았다. ${\cdot}$ 대부분의 표식 종말지는 dome, 길쭉한 형태 혹은 둥근 모양을 나타내었으며, scalloped 형태 혹은 glomerulus 형태는 관찰되지 않았다. ${\cdot}$ 표식 종말지는 다수의 균일한 형태 및 크기(49-52nm) 의 투명한 구형의 소포와 때때로 소수의 치밀소포(직경:87-114nm)를 함유하고 있었다. ${\cdot}$ 표식 종말지의 크기는 type I a가 장경($1.91{\pm}0.63{\mu}m$), 단경($0.94{\pm}0.28{\mu}m$) 및 평균 직경($1.42{\pm}0.40{\mu}m$)에서 type II보다 작았다(p<0.05). ${\cdot}$ 표식 종말지는 신경원체 혹은 가지돌기와 비대칭 연접을 이루었으며, 다형소포와 같은 연접소포들을 함유하는 종말부와의 연접은 관찰되지 않았다. ${\cdot}$ 대부분의 type I a (94.9%) 및 type II(85.9%) 종말지는 단지 1개의 neuronal propile과 연접을 이루었으며, 4개 이상의 neuronal propile들과 연접을 이루는 경우는 관찰되지 않았다. ${\cdot}$ type I a 종말지에 있어서 대부분(87.2%)은 신경원체 및 근심부 가지돌기와 연접을 이루는데 반해 type II 종말지는 다수가(64.8%) 원심부 가지돌기와 연접을 이루었으며 신경원체 및 근심부 가지돌기와 연접을 이루는 경우는 35.2%에 그쳤다. 이상을 종합해 보면 단일 연접성 악반사를 일으키는 구심성 신경섬유 종말부는 삼차운동신경핵에서, 동통 및 촉각 또는 감각분별등 복잡한 감각을 처리하는 감각핵에서 보다 연접후신경원에 강력한 흥분성 신호를 전달하며 또한 대단히 단순한 연접양상을 이루는 것으로 나타났다.

• International Journal of Oral Biology
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• 제31권4호
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• pp.113-118
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• 2006

In the primary sensory neuron of the mesencephalic trigeminal nucleus (MTN), the peripheral axon supplies a large number of annulospiral endings surrounding intrafusal fibers encapsulated in single muscle spindles while the central axon sends only a few number of synapses onto single ${\alpha}-motoneurons({\alpha}-MNs)$. Therefore, the ${\alpha}-{\gamma}$ linkage is thought to be very crucial in the jaw-closing movement. Spike activity in a ${\gamma}-motoneuron\;({\gamma}-MN)$ would induce a large number of impulses in single peripheral axons by activating many intrafusal fibers simultaneously, subsequently causing an activation of ${\alpha}-MNs$ in spite of the small number of synapses. Thus, the activity of ${\gamma}-MNs$ may be vital for modulation of jaw-closing movements. Independently of such a spindle activity modulated by ${\gamma}-MNs$, somatic depolarization in MTN neurons is known to trigger the oscillatory spike activity. Nevertheless, the trafficking of these spikes arising from the two distinct sources of MTN neurons is not well understood. In this short review, switching among multiple functional modes of MTN neurons is discussed. Subsequently, it will be discussed which mode can support the ${\alpha}-{\gamma}$ linkage. In our most recent study, simultaneous patch-clamp recordings from the soma and axon hillock revealed a spike-back-propagation from the spike-initiation site in the stem axon to the soma in response to a somatic current pulse. The persistent $Na^+$ current was found to be responsible for the spike-initiation in the stem axon, the activation threshold of which was lower than those of soma spikes. Somatic inputs or impulses arising from the sensory ending, whichever trigger spikes in the stem axon first, would be forwarded through the central axon to the target synapse. We also demonstrated that at hyperpolarized membrane potentials, 4-AP-sensitive $K^+$ current ($IK_{4-AP}$) exerts two opposing effects on spikes depending on their origins; the suppression of spike initiation by increasing the apparent electrotonic distance between the soma and the spike-initiation site, and the facilitation of axonal spike invasion at higher frequencies by decreasing the spike duration and the refractory period. Through this mechanism, the spindle activity caused by ${\gamma}-MNs$ would be safely forwarded to ${\alpha}-MNs$. Thus, soma spikes shaped differentially by this $IK_{4-AP}$ depending on their origins would reflect which one of the two inputs was forwarded to the target synapses.