• Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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• 제28권3호
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• pp.174-182
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• 2017

Objectives: This study was conducted in order to develop a computerized test to measure the level of mathematic achievement and related cognitive functions in children and adolescents in South Korea. Methods: The computerized Comprehensive Learning Test-Mathematic (CLT-M) consists of the whole number computation test, enumeration of dot group test, number line estimation test, numeral comparing test (magnitude/distance), rapid automatized naming test, digit span test, and working memory test. To obtain the necessary data and to investigate the reliability and validity of this test, 399 children and adolescents from kindergarten to middle school were recruited. Results: The internal consistency reliability of the CLT-M was high (Cronbach's alpha=0.76). Four factors explained 66.4% of the cumulative variances. In addition, the data for all of the CLT-M subtests were obtained. Conclusion: The computerized CLT-M can be used as a reliable and valid tool to evaluate the level of mathematical achievement and associated cognitive functions in Korean children and adolescents. This test can also be helpful to detect mathematical learning disabilities, including specific learning disorder with impairment in mathematics, in Korea.

• 대한안전경영과학회지
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• 제1권1호
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• pp.197-206
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• 1999

Mind mapping is an efficient thinking skill which utilizes the whole left-right brain. The several studies which examine the effects of the mind map activities on the school education attain the desirable enhancement of the students' schoolwork achievement ＆ learning attitude. We now propose the utilization of the mind map activities at the safety education in order to decrease the students' accidents in school and to enhance the awareness of safety.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제66권5호
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• pp.511-524
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• 2023

Objective : This animal model aimed to compare the rat group that received brain irradiation and did not receive additional treatment (only saline) and the rat group that underwent brain irradiation and received Granulocyte colony stimulating factor (G-CSF) treatment. In addition, the effects of G-CSF on brain functions were examined by magnetic resonance (MR) imaging and histopathologically. Methods : This study used 24 female Wistar albino rats. Drug administration (saline or G-CSF) was started at the beginning of the study and continued for 15 days after whole-brain radiotherapy (WBRT). WBRT was given on day 7 of the start of the study. At the end of 15 days, the behavioral tests, including the three-chamber sociability test, open field test, and passive avoidance learning test, were done. After the behavioral test, the animals performed the MR spectroscopy procedure. At the end of the study, cervical dislocation was applied to all animals. Results : G-CSF treatment positively affected the results of the three-chamber sociability test, open-space test and passive avoidance learning test, cornu Ammonis (CA) 1, CA3, and Purkinje neuron counts, and the brain levels of brain-derived neurotrophic factor and postsynaptic density protein-95. However, G-CSF treatment reduced the glial fibrillary acidic protein immunostaining index and brain levels of malondialdehyde, tumor necrosis factor-alpha, nuclear factor kappa-B, and lactate. In addition, on MR spectroscopy, G-CSF had a reversible effect on brain lactate levels. Conclusion : In this first designed brain irradiation animal model, which evaluated G-CSF effects, we observed that G-CSF had reparative, neuroprotective and anti-neurodegenerative effects and had increased neurotrophic factor expression, neuronal counts, and morphology changes. In addition, G-CSF had a proven lactate-lowering effect in MR spectroscopy and brain materials.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권5호
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• pp.805-813
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• 2004

현재의 교육과정은 좌반구 중심의 활동으로 주로 이루어지고 있어 우반구 중심으로 사고하는 학생들은 학습에 어려움을 많이 느끼고 있다. 따라서 우뇌 우세 학생 집단에서 학습부진아가 많이 나타난다. 특히, 과학은 좌반구 중심의 사고가 많이 요구되는 과목으로 우뇌 우세 학생들이 흥미를 잃기 쉽고 학업성취도도 낮다. 본 연구에서는 좌뇌 중심의 과학 학습에서 소외되기 쉬운 우뇌 우세 학생들의 학업성취도를 향상시킬 수 방법으로 좌 우뇌 요소를 고루 활용하는 마인드 맵을 적용하여 마인드 맵을 활용한 수업이 학생들의 과학 학업성취도 향상에 효과적인지 알아보았다. 그리고 뇌 기능 분화와 성별에 따라서 수업의 효과 차이가 있는지 분석하였다. 본 연구의 대상은 중학교 1학년 학생 158명으로, 통제반은 전통적인 수업을 하였고, 실험반은 마인드 맵을 활용한 수업을 실시하였다. 연구 단원은 "생물의 구성", "상태변화와 에너지", "소화와 순환", "호흡"단원으로 약 17주간 50차시에 걸쳐 수업 처치를 하였다. 학생들의 뇌 기능 분화는 SOLAT 검사지를 사용하였고, 연구 결과는 SPSS 10.0 통계패키지를 사용하여 $x^2$검정과 공분산분석(ANCOVA)으로 분석하였다. 중학생들의 뇌 기능 분화 양상을 분석해 본 결과, 좌뇌형이 21.6%, 우뇌형이 31.4% 그리고 양뇌형이 47.1%이었고 뇌 기능 분화의 분포는 성별에 따라 차이가 없었다(p>.05). 마인드 맵을 활용한 수업을 함으로써 우뇌 학생들의 학업성취도를 좌뇌 학생 이상으로 높힐 수 있었다. 사전검사에서는 우뇌형 학생의 성취도가 가장 낮았으나 사후검사때서는 우뇌형 학생들의 학업성취도가 가장 많이 향상되었다. 따라서, 마인드 맵을 활용한 수업은 우뇌형 학생들의 학업성취도 향상에 효과적이고 우뇌형 학생들에게 고무적인 교수학습방법이 될 수 있다고 본다. 그리고 마인드 맵을 활용한 수업은 전통적 수업에 비해 남학생들보다는 여학생에게 효과적이어서 여학생들에게 고무적인 여학생 친화적인 과학 학습전략이 될 수 있다고 생각된다.

• 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.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제22권2호
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• pp.156-162
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• 2003

The purpose of this study was to explore effects of 4MAT system program on the creativity, science achievement and science-related attitudesof elementary school students. 4MAT learning program is a model based on the whole brain learning including the learning styles and the cognitive specialization of left and right hemispheres. The study was conducted for 10 weeks during the 1998 second semester in H elementary school which is located in Incheon. 4MAT learning program was applied to the 5th and 6th grade students. One hundred 5th grade students and eighty three 6th grade students are selected for this study. The experimental group was taught in applying the 4MAT system, and the control group was taught by the traditional manner. The results of this study were as follows: There was a significant difference on creativity between the instruction by applying 4MAT system and the traditional instruction. In the 6th grade, there was a statistically significant difference on science achievement and science-related attitude. In the 5th grade, there was slightly increased, but statistically onsignificant. In conclusion, the instruction by applying 4MAT system was more effective in developing student's creativity than the traditional instruction in both grades.

• 한국과학교육학회지
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• 제19권4호
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• pp.542-559
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• 1999

이 연구의 본래적 목적은 창의력 계발을 위한 자연과의 교수 학습 자료를 개발하는 데 있다. 이를 위해 먼저, 서울, 인천, 시골의 3개 지역에 있는 5, 6 학년 교사(122명)와 학생(828명)들을 대상으로 창의력 교육에 대한 실태를 설문 조사하였다. 교사를 대상으로 한 설문지는 25문항으로 구성되어 있고, 학생을 대상으로 한 설문지는 20문항으로 구성하였다. 설문의 결과는 다음과 갇다. 대부분의 초등학교 교사는 창의력 교육의 필요성을 인정하고 있지만 주로 교과서에 의존하여 수업을 하고 있었다. 확산적 사고나 창의적인 과학활동의 부족으로 인해 초등학교 자연과에서 창의력 계발이 잘 이루어지지 않고 있었다. 전뇌학습을 하기 위한 교수-학습 자료가 부족하였으며, 실험을 하지 않는 경우 학생들은 VCR자료나 TP자료를 선호하는 것으로 나타났다. 또한 학생들은 시청각 자료인 VCR자료가 학습 내용 전달에 가장 효과적이고 그 다음으로는 학습지라고 생각하였다. 이와 더불어 수업시 재미있는 실험만 열심히 한다는 학생이 많았으며, 자연 시간에 실험한 결과는 대부분 '실험 관찰'에 기록하고 있었는데, 학생들은 이렇게 기록하는 방법이 창의적인 아이디어를 발상하는 데는 거의 도움이 되지 않는다고 하였다. 학생들은 흥미를 유발할 수 있는 다양한 활동(심상활동, 실험, 그리기, 상상하기, 게임, 퀴즈 등)과 자료를 제공하고, 흥미를 가지고 탐구할 수 있는 소재를 제공하는 활동지를 원하고 있었다. 이러한 설문 결과를 검토할 때, 창의력 계발을 위한 활동지를 제작할 때 우선적으로 고려할 사항은 좌우뇌의 기능을 균형있게 활용할 수 있도록 활동 중심으로 개발하여야 한다는 점이다.

• 대한의생명과학회지
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• 제25권1호
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• pp.99-106
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• 2019

Amyloid positron emission tomography (PET) allows early and accurate diagnosis in suspected cases of Alzheimer's disease (AD) and contributes to future treatment plans. In the present study, a method of implementing a diagnostic system to distinguish ${\beta}$-Amyloid ($A{\beta}$) positive from $A{\beta}$ negative with objectiveness and accuracy was proposed using a machine learning approach, such as the Principal Component Analysis (PCA) and Support Vector Machine (SVM). $^{18}F$-Florbetaben (FBB) brain PET images were arranged in control and patients (total n = 176) with mild cognitive impairment and AD. An SVM was used to classify the slices of registered PET image using PET template, and a system was created to diagnose patients comprehensively from the output of the trained model. To compare the per-slice classification, the PCA-SVM model observing the whole brain (WB) region showed the highest performance (accuracy 92.38, specificity 92.87, sensitivity 92.87), followed by SVM with gray matter masking (GMM) (accuracy 92.22, specificity 92.13, sensitivity 92.28) for $A{\beta}$ positivity. To compare according to per-subject classification, the PCA-SVM with WB also showed the highest performance (accuracy 89.21, specificity 71.67, sensitivity 98.28), followed by PCA-SVM with GMM (accuracy 85.80, specificity 61.67, sensitivity 98.28) for $A{\beta}$ positivity. When comparing the area under curve (AUC), PCA-SVM with WB was the highest for per-slice classifiers (0.992), and the models except for SVM with WM were highest for the per-subject classifier (1.000). We can classify $^{18}F$-Florbetaben amyloid brain PET image for $A{\beta}$ positivity using PCA-SVM model, with no additional effects on GMM.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1486-1495
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• 2020

The analysis of digital microscopy images plays a vital role in computer-aided diagnosis (CAD) and prognosis. The main purpose of this paper is to develop a machine learning technique to predict the histological grades in prostate biopsy. To perform a multiclass classification, an AI-based deep learning algorithm, a multichannel convolutional neural network (MCCNN) was developed by connecting layers with artificial neurons inspired by the human brain system. The histological grades that were used for the analysis are benign, grade 3, grade 4, and grade 5. The proposed approach aims to classify multiple patterns of images extracted from the whole slide image (WSI) of a prostate biopsy based on the Gleason grading system. The Multichannel Convolution Neural Network (MCCNN) model takes three input channels (Red, Green, and Blue) to extract the computational features from each channel and concatenate them for multiclass classification. Stain normalization was carried out for each histological grade to standardize the intensity and contrast level in the image. The proposed model has been trained, validated, and tested with the histopathological images and has achieved an average accuracy of 96.4%, 94.6%, and 95.1%, respectively.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제7권3호
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• pp.265-272
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• 2002

In this study, we examined the effects of dietary fatty acids on the fatty acid composition of phospholipid fractions in regions of the brain and on behavioral development in rats. The Sprague Dawley rats were fed the experimental diets 3~4 wks prior to the conception. Experimental diets consisted of 10% fat(wt/wt) which were from either safflower oil (SO, poor in $\omega$3 fatty acids), mixed oil MO, P/M/S ratio : 1:1.4:1, $\omega$6/$\omega$3 ratio = 6.3), or mixed oil supplemented with vitamin E (+500 mg/kg diet). At 3 and 9 weeks of age, frontal cortex (FC), corpus striatum (CS), hippocampus (H), and cerebellum (CB) were dissected from the whole brain. The fatty acid content was determined in the different phospholipid fractions: phosphatidylcholine (PC), phosphatidyl-serine (PS), and phosphatidylethanolamine (PE) in the rat brain regions. In the visual discrimination test, the order of the cumulative errors made in Y-water maze test were SO > MO > ME. This suggested that the balanced diet supplemented with vitamin I had the most beneficial effect on learning ability. The overall characteristics of correlation between fatty acids and behavior development were that the frequency of cumulative errors were negatively correlated significantly with monounsaturated fatty acids (MUFAs), ie., 18:1 $\omega$9 and 22:1 $\omega$9. Docosa-hexaenoic acid (22:6 $\omega$3) of PS in frontal cortex (FC) was negatively correlated with the number of errors made in the Y-water maze test.22:5 $\omega$6 PS in hippocampus (H), PC and PE in corpus striatum (CS), PC in cerebellum (CB) were positively correlated with cumulative errors. And these errors were negatively correlated with 20:4 $\omega$ 6 of PE in corpus striatum (CS) and PC in cerebellum (CB). Especially, O1eic acid (18:1 u 9) in all phospholipid fractions (PC, PS, PE) of hippocampus was negatively correlated with the number of errors. These findings demonstrate that the MUFAs were might be essential for proper brain development, especially in hippocampus which is generally thought to be the regions of memory and learning.