• 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.

• 대한감각통합치료학회지
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• 제9권2호
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• pp.51-60
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• 2011

목적 : ADHD아동의 감각자극에 대한 생리학적 반응특성은 감각자극의 종류, 측정도구, 그리고 반응으로 알아보고, 행동학적 특성은 측정도구, 빈도, 측정도구별로 공통된 문제 항목을 분석하여 ADHD아동의 감각자극에 대한 특성을 알아보고자 하였다. 연구방법 : 체계적 고찰방법을 사용하였다. 1990년 1월부터 2011년 12월 31일까지 학회지에 게재된 논문을 Riss4U, MEDLINE/PubMed, CINAH을 통해 검색하였다. 주요 검색어는 "ADHD, Children, Sensory processing, sensory integration, SP, SSP, SOR, TIE, CSP, SEP, EDR"으로 하였으며, 최종적으로 15개의 논문을 분석하였다. 결과 : 1. ADHD아동을 대상으로 감각자극에 대한 생리학적 반응에 관한 연구는 5개(33.33%)이고, 행동학적 반응에 관한 연구는 10개(66.67%)이며, 두 가지를 병행한 연구는 2개(13.33%)로 전체 15개(100%)논문을 분석하였다. 2. 생리학적 반응에 관한 연구 5개 중, 촉각과 고유 감각 자극을 사용한 연구는 3개, 후각, 청각, 시각, 촉각, 전정감각을 모두 사용한 연구는 2개였다. 3. 행동학적 특성에 관한 연구 10 중, SP는 5개, SSP는 3개, SOR은 2개, TIE는 1개, CSP는 1개이다. 4. ADHD아동의 감각자극에 대한 생리학적 반응특성은 일차감각피질의 손 영역에 있는 신경원세포의 활동전위에서 큰 반응을 보였다. 반응 시 초기에 큰 반응을 보였고 뒤로 갈수록 빠른 습관화를 보이는 것으로 나타났고, 회복 시에 많은 비 특이적 반응을 보였다. 5. 행동학적 반응특성은 부주의/산만, 전정감각처리, 지구력/근 긴장도 조절, 감정반응에 대한 감각입력 조절, 활력이 부족하고 허약함을 보이는 특성이 있었다. 결론 : ADHD아동의 감각자극에 대한 생리학적 반응 특성과 행동학적 특성을 아는 것은 ADHD아동의 감각조절 문제를 이해하는데 중요한 근거가 된다.

• 한국인지과학회:학술대회논문집
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• 한국인지과학회 2002년도 춘계학술대회
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• pp.189-193
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• 2002

의식에 관한 가장 흥미 있는 최근의 과학적 작업들 중 철학적으로 문제가 되는 다수는 시각으로부터 나왔으며 그 중 특히 맹시 현상은 심리철학에 있어서 의식, 지각, 그리고 지향성의 개념에 문제를 제기한다. 맹시 환자들은 후두엽 피질의 두뇌 손상으로 인하여 생긴 암점(Scotoma) 때문에 현상적으로 의식적인 과정을 경험할 수 없으면서도 그들의 보이지 않는시야 영역에 대하여 보통 시각을 가진 사람들과 상당히 비슷하게 기능을 발휘한다. 이러한현상은 의식이 행동을 제어하는 데에 과연 인과적 역할을 하는지에 대한 문제들, 심리철학에서 뿌리깊게 논의되어왔던 의식의 기능과 부현상론에 대한 문제를 제기한다. 즉, 맹시 현상은 현상적 의식이 실재하지 않는 것이거나, 존재하더라도 어떤 인과적 효력을 가지지 않는 부수현상적인 것이라는 견해를 강하게 지지하는 것 같다. 이와 함께 인간과 동일한 물리적 구성과 행동을 가지지만 의식적 경험을 결여하는 피조물인 좀비(zombie)의 이론적 가능성이 제기된다. 이를 지지하기 위해서 초맹시(super-blindsight)의 개념과 사례가 제안된다. 이 논문은 맹시 현상을 통해서 현상적 의식의 실재성을 부정하려는 논변들을 반박하고, 의식은 행위의 수행에 관련될 뿐만 아니라 인지에 있어서 중요한 역할을 한다고 논한다. 따라서, 역설적으로 맹시 사례가 오히려 현상적 의식이 인과적 역할을 가진다는 감각질 실재론의 견해를 지지할 수 있다고 논증할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제22권5호
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• pp.613-620
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• 2012

본 연구의 목적은 수면장애가 뇌파(EEG)의 beta파와 감각운동리듬(sensory motor rhythm)에 미치는 영향을 규명하는 것이다. 여자 대학생을 대상으로 하여 수면습관에 따라서 다음과 같이 네 군(n=6)으로 나누었다. 즉, 좋은 수면습관을 가진 GSHG (Good sleep habit group), 일반적으로 대학생들이 늦게 취침하는 수면 습관을 갖고 있기 때문에 오전 0~2시에 취침하는 CSHG (Common sleep habit group), 수면위상지연증후군으로 자신의 수면 장애를 인식하고 있는 CSDG (Cognitive sleep disorder with delayed sleep phase syndrome group), 수면장애를 인식하지 못하는 NSDG (Non-cognitive sleep disorder with delayed sleep phase syndrome group)으로 나누었다. 뇌파는 QEEG 8-System을 사용하여 오전 9~12시 사이에 측정하였다. 책읽기 자극시에 뇌파를 측정하여 안정시 기준치와 비교 분석하였다. 연구 결과, 책읽기 자극시 beta파와 감각운동리듬 상대파워는 GSHG가 다른 세군에 비하여 유의적으로 높았다($p$ <0.05). 책읽기 자극시 수치와 안정시 기준치를 대응 비교하여 볼 때에도, GSHG에서 beta 파워가 대뇌피질의 모든 부위에서 유의적으로 증가하였다($p$ <0.05). 그러나 CSHG에서는 전두부와 측두부에서 beta 파워가 감소하였다($p$ <0.05). 한편 CSDG와 NSDG에서는 책읽기 자극에 의하여 beta 파워의 유의적인 변화가 발생하지 않았다. 감각운동리듬 상대파워는 GSHG에서만 책읽기 자극에 의하여 향상되었다. 결론적으로 여자 대학생에게 있어서 오전 0~2시경에 늦게 취침을 하면 다음날 오전에 집중력 뇌파인 beta파 기능이 현저히 감소하고, 수면습관이 나쁘면 자신의 수면장애에 대한 자가인식 유무와 관련 없이 beta파와 운동감각리듬에 대한 뇌기능이 활성화되지 않아서 집중력에 부정적인 영향을 준다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.41-47
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• 2009

본 논문에서는 중추신경계나 대뇌피질의 운동 및 감각기능을 검사하는 근전도계 및 유발성응답기의 안전 요구사항 및 시헙방법을 기술한다. 국제 기준에 부합화하는 안전 요구사항을 설정하고, 국제 표준에 따른 시험방법 및 표준 시험절차서를 제시하였다. 그러나 장비의 개별 성능 요구사항은 특정하지 않고, 제조사에서 제시하는 성능이나 출력이 가능하도록 규정하였다. 시중에 유통되고 있는 근전도계 장비를 이용하여 제시된 시험방법에 대한 유효성을 확인하였다. 이 연구의 결과는 식품의약품안전청에서 의료기기 인허가시 적용되는 기준규격으로서 사용될 수 있을 것이다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
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• pp.469-472
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• 2011

신체 부위를 움직이는 상상을 할 때, 일반적으로 뇌의 감각 및 운동 피질 영역에서 특정 주파수 대역의 EEG(Electroencephalography) 신호의 세기가 감소하거나 증가하는 ERD(Event-Related Desynchronization)/ERS(Event-Related Synchronization) 현상이 발생한다. 하지만 ERD/ERS는 현상은 피험자에 의존적이고 매시도마다 큰 차이를 보인다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 논문에서 각 시간-주파수 공간에 대하여 서로 다른 공간 필터를 구성하는 비 동질(non-homogeneous) 공간 필터 최적화 방법을 제안한다. EEG 신호는 시간에 대하여 비정상적(non-stationary) 특징을 가지기 때문에 제안하는 방법과 같이 시간에 따라 변화하는 ERD/ERS 특징을 반영하여 공간적 특징을 추출하는 방법은 시간에 대한 변화를 고려하지 않은 기존의 방법보다 우수한 성능을 보인다. 본 논문에서는 International BCI Competition IV에서 제공하는 4가지 동작 상상(왼손, 오른손, 발, 혀)에 대한 EEG 신호 데이터를 사용하여 동작 상상 분류 실험을 하고 이 결과를 기존의 타 방법들과 비교 분석하였다. 실험 결과, 피험자에 따라 서로 다른 시간-주파수 특징이 추출됨을 확인하였고, 최적화된 공간 필터들이 시간에 따라 변화하는 것을 확인하였다. 또한 이러한 특징을 이용하여 분류를 수행하였을 때, 더욱 우수한 분류 결과를 보임을 확인하였다.

• 인지과학
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• 제27권2호
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• pp.159-219
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• 2016

수학적 사고력은 STEM(science, technology, engineering, mathematics) 분야에서의 학업적인 성취와 과학기술의 혁신에서 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 학제 간 연구 분야인 수 인지(numerical cognition) 및 수학적 인지와 관련된 최근의 인지신경학적 연구 결과들을 종합하여 개관하였다. 첫째로 수학적 사고의 기초가 되는 뇌 기제의 위치와 정보처리 메커니즘을 확인하였다. 수학적 사고는 영역 특정적(domain specific)인 기능인 수 감각과 시공간적 능력뿐만 아니라 영역 일반적(domain general)인 기능인 언어, 장기기억, 작업 기억(working memory) 등을 기초로 하며 이를 토대로 추상화, 추론 등의 고차원적인 사고를 한다. 이 중에서 수 감각과 시공간적 능력은 두정엽(parietal lobe)을 기반으로 한다. 두 번째로는 수학적 사고 능력에서 관찰되는 개인 차이에 대하여 고찰하였다. 특히 수학 영재들의 신경학적인 특성을 신경망 효율성(neural efficiency)의 관점에서 고찰해 보았다. 그 결과 높은 지능이란 두뇌가 얼마나 많이 일하느냐가 아니라 얼마나 효율적으로 일하는가에 달렸다는 사실을 확인하였다. 수학 영재들의 또 다른 특성은 좌반구와 우반구 간의 연결과 반구 내에서 전두엽과 두정엽의 연결이 뛰어나다는 사실이다. 세 번째로는 학습과 훈련, 그리고 성장에 따른 변화 및 발전에 대한 분석이다. 개인이 성장하며, 수학 학습과 훈련을 하게 될 때 이에 따라 두뇌 피질에서도 변화가 반영되어 나타난다. 그 변화를 피질에서의 활성화 수준의 변화, 재분배, 구조적 변화라는 관점에서 해석하였다. 이 중에서 구조적 변화는 결국 신경 가소성(neural plasticity)을 의미한다. 마지막으로 수학적 창의성은 수학적 지식(개념)을 기초로 하여 수학적 개념들을 결합하는 단계가 요구되며, 그 후 결합된 개념들 중에서 심미적인 선택을 통해 수학적 발명(발견)으로 연결된다. 전문성이 높아질수록 결합과 선택이라는 두 단계가 더욱 중요해진다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.91-95
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• 2004

알츠하이머병에서는 전산화 단층촬영영상이나 자기공명영상을 이용하여 구조적, 비특이적 뇌 위축등의 병변을 진단할 수는 있으나 뇌 당대사 및 혈류 분포에 의한 이상 유무를 진단하기 위해서는 단일광자방출 단층촬영술 (single photon emission computed tomography, SPECT) 이나 양전자 방출 단층촬영술 (positron emission tomography, PET)을 이용한 국소 뇌혈류나 뇌 당대사 변화를 관찰한 진단이 필수적이다. 따라서 SEPCT나 PET영상 위에 직접 관심영역(region of interest, ROI)를 그려서 ROI를 관찰하여 해부학적 뇌위축과 국소 뇌혈류나 뇌 당대사 변화를 분석하였으나 ROI 방법은 주관적인 영향과 많은 분석 시간을 요하는 단점이 있다. 따라서 통계적 분석 방법을 이용한 맵핑방법으로 voxel based morphometry 방법을 수행하였고 MMSE 값을 분산분석변수로 하여 영상분석하여 $^{18}$F-labeled 2-deoxyglucose ($^{18}$F-FDG) positron emission tomography(PET)-CT 영상을 분석하였다. MMSE 값을 변수로 분석한 voxel based morphemetry 방법에서는 MMSE 값에 의한 대사저하의 변화는 무의미하였다. 알츠하이머병에서는 측두두정엽(temporoparietal cortex)의 cerebral blood flow, oxygen utilization, glucose metabolism은 줄어들고, 일차시각피질, 일차감각피질, 기저핵, 시상, 소뇌는 유지되며 voxel based morphometry 방법은 알츠하이머병을 분석하는데 유용한 분석방법이다.

• 대한관절경학회지
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• 제13권1호
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• pp.82-85
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• 2009

목적: 전방 십자 인대 재건술시 잔류조직 보존은 이식건 치유를 향상시키고 고유수용 감각 기능을 보존할 수 있어 저자들은 10시 혹은 2시 방향 경경골 대퇴 터널을 천공하고 잔류조직을 보존하는 술기를 소개하고자 한다. 수술 술기: 잔류조직은 가능한 많이 보존하고자 하였으며 그 중에서 경골 부착부위 전방부와 후방 십자 인대와 연결된 활액막 및 잔류조직은 반드시 보존하여 잔류조직의 장력을 어느정도 유지하고 흘러내림을 방지하여 과간 절흔의 충돌을 방지 하였다. 경골 drill guide의 각도를 40~45도로 하고 관절 내 guide tip을 고식적인 위치보다 1 mm씩 전방 및 내측으로 이동하였다. 경골에서 유도 강선의 시작점은 거위발 건의 근위부, 내측 측부 인대의 전방부로 하였다. 경골 터널은 먼저 이식건의 두께보다 1 mm 작은 확공기를 이용하여 만들되, 경골 관절면의 피질골에 닿으면 조심스럽게 진행하여 피질골을 뚫자마자 멈춤으로써 가능한 잔류조직에 손상이 가지 않도록 하였으며, 다시 이식물과 같은 크기의 확공기를 이용하여 경골 터널과 10시 혹은 2시 방향의 대퇴 터널을 완성하였다. 결론: 전방 십자 인대 재건술시 10시 혹은 2시 방향 경경골 대퇴 터널을 천공하고 잔류조직을 보존하는 술기를 소개하였다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권5호
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• pp.347-353
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• 2008

목적: 본 연구는 일측 뇌관류결손이 있는 뇌경색 환자들에서 $^{99m}Tc-ECD$ 단일 광자방출단층촬영술을 이용하여 반대측 국소 뇌관류의 변화를 관찰하고자 하였다. 대상 및 방법 : 뇌관류결손이 있는 뇌경색 환자 57명이 대조군에 포함되었으며, 좌측과 우측 뇌경색 환자군으로 구분하였으며, 이들은 발병 시기에 따라 6개월을 기준으로 급성 뇌경색 환자군, 만성뇌경색 환자군으로 구분하였다. 대조군들 모두 국소 뇌관류를 측정하고자 SPM분석을 이용한 $^{99m}Tc-ECD$ 단일 광자방출단층촬영술을 실시하였다. 모든 대조군의 결과를 정상 대조군과 비교하였다. 결과: 모든 대조군에서 뇌경색 반대측 대뇌피질에서 뇌관류 증가가 관찰되었으며, 뇌경색 대뇌측에서의 뇌관류 증가는 관찰되지 않았다. 만성 뇌경색 대조군에서는 뇌병변 반대측 일차 감각운동피질에서의 뇌관류 증가가 관찰되었으나, 급성 뇌경색 대조군에서는 관찰되지 않았다. 만성 좌측 뇌경색 대조군에서는 우측 소뇌 뇌관류 증가가 관찰되었다. 결론: 뇌혈류 SPECT의 SPM분석에서 일측성 뇌경색 환자에서 뇌경색 반대측 대뇌의 혈류가 증가하고, 일부 환자군에서는 뇌경색 동측 소뇌의 혈류도 증가함을 관찰하였다. 그러나 이러한 소견이 뇌기능의 회복 기전과 직접적으로 연관성이 있는지 증명하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다.