• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.656-664
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• 2009

본 논문은 산업화와 교통 환경의 발달로 인해 최근 들어 발생빈도가 크게 증가되고 있는 외상성 뇌손상을 대상으로 하여, 치료적 운동의 적용에 있어 수중운동의 뇌신경 가소성에 미치는 영향과 전정-운동에 대한 영향에 대해 알아보고자 한 연구이다. 수중운동이라는 운동학적 특성을 통해 기능적 독립을 위해선 반드시 전제되어야 하는 뇌신경 가소성과 전정-운동 기능의 회복에 어떠한 영향을 주는지를 알아보기 위하여 80마리의 백서를 대상으로 4군으로 나누고, 3주간 서로 다른 방식의 운동 훈련(실험군 I: 대조군, II: 수중운동군, III: 속도 및 경사 조절 트레드밀 운동군, IV: 단순 트레드밀 운동군)을 적용하여 전정-운동 기능에 미치는 영향을 Rota-Rod 검사를 통해 알아보고, 신경가소성에 대한 영향성에 대해서는 대뇌피질에서의 GAP-43 인자를 조직면역화학적 방법으로 검사해 보았다. 연구결과, 수중운동을 적용한 군에서, 다른 군들에 비해 뇌신경 가소성에 긍정적이고도 유의한 영향을 미칠 수 있음을 확인할 수 있었으며, 전정-운동 기능 향상에 있어서도 다른 군들에 비해 유의한 향상 효과를 나타내었다. 이는 물이 가지고 있는 다양한 감각적 특성과 환경적 상황이 뇌손상으로 인해 불안정한 신체의 운동에 긍정적인 영향을 미치기 때문인 것으로 사료된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권2호
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• pp.117-124
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• 2008

지구상의 모든 생명체들은 자신의 생존과 종의 영속성을 보장하기 위해 우호적이지 않은 환경 변화에 대응하기 위한 효과적인 전략을 발전시켜왔다. 그 결과, 생명체들은 환경요인들의 변화에도 불구하고 체내 생리적 환경의 역동적인 평형, 즉 항상성(homeostasis)을 유지해 나간다. 스트레스는 항상성을 위협하는 정서적 그리고 물리적 반응이다. 스트레스는 일시적일 뿐만 아니라 거의 영구적인 영향을 개체에 줄 수 있는데, 특히 출생전 스트레스는 유전 코드의 변경없이 성체의 기능과 구조를 바꿀 수 있는 '후생학적 프로그래밍'을 할 수 있음이 최근의 연구들에 의해 알려졌다. 본 논문에서는 출생 전 스트레스를 받은 수컷 흰쥐에서 나타나는 생식과 연관된 일련의 사건들, 예를 들어 성적 이형현상을 보이는 뇌 지역의 변화, 신경전달물질 대사의 수정, 생식내분비 상태의 변화, 그리고 마지막으로 성행동의 이상들을 소개한다. 태아의 뇌는 출생전 프로그래밍에 극히 민감한데, 특히 글루코코티코이드는 강력한 뇌-프로그래밍 능력을 갖고 있다. 모체 스트레스에 의해 유도된 글루코코티코이드 입력에 의한 태아 뇌의 지속적인 과도 활성은 신경 가소성을 증가시키는 새로운 프로그램을 제공할 것이다. 그리고 증가한 신경 가소성은 환경 도전 속에서 개체가 더 잘 적응하도록 하는 증가된 표현형의 가소성에 대한 기초가 될 것이다. 결론적으로, '혹독한' 환경을 태아기에 경험한 개체는 미래에 자신의 생존 가능성을 높이기 위해 번식능력을 일부 포기하도록 후생학적으로 (재)프로그램하는 것으로 추정된다.

• 재활치료과학
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• 제1권2호
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• pp.35-40
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• 2012

본 연구에서는 가상현실 치료가 뇌졸중 환자의 뇌 가소성을 동반한 상지기능 향상에 미치는 영향을 알아보고 강도 높은 가상현실 훈련이 뇌졸중 환자의 상지기능 향상을 위한 집중치료로써 임상적으로 유용한 훈련인지 알아보고자 하였다. 뇌졸중 환자에게 있어 사용-의존성 즉 운동 강도와 반복은 마비 측 사지의 운동 기능향상에 중요한 치료적 요소이다. 최근에는 상지의 지속적 사용을 통한 뇌-가소성에 기반한 변화를 유도할 수 있는 치료방법으로 가상현실 치료가 대두되었다. 가상현실 치료는 재활 임상환경에서 운동기능 향상을 위한 훈련강도와 반복을 제공할 수 있는 기술적 방법으로 채택되기 시작하였다. 특히 뇌졸중 환자의 상지 기능을 향상시키기 위한 치료적 유용성 측면에서는 강도 높은 반복적 훈련이 가능하다는 것과 게임 같은 형식으로 높은 동기부여가 가능하다는 것, 실제 수행을 통한 다중감각적 피드백 제공, 상호작용이 가능한 과제지향적 치료가 가능하다는 장점을 가지고 있다. 임상 환경에서 작업치료와 더불어 부가적으로 가상현실 치료를 실시하는 것은 뇌졸중 환자의 상지 기능회복을 더욱 촉진할 것이다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제11권6호
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• pp.23-31
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• 2011

인지능력은 뇌가 담당하고 있는 기능을 의미하며, 실생활과 밀접하게 연관되어 있다. 인간이 노화하면 뇌의 기능이 저하되며, 그것은 인지능력의 상실을 의미한다. 하지만 뇌의 가소성이라는 특성으로 훈련을 통해 뇌 기능의 회복과 저하를 도모할 수 있다. 이러한 훈련 작업을 두뇌 훈련 또는 인지능력 훈련이라고 한다. 인지능력 훈련은 주기적으로 해주어야 한다. 하지만 인지 능력 훈련은 반복적인 수행을 요구하기 때문에 사용자는 일반적으로 따분함을 느끼기 쉽다. 본 논문은 스마트디바이스 기반의 기능성 게임을 제안한다. 제안하는 기능성 게임은 인지능력 훈련을 반복적으로 수행할 수 있도록 게임적인 요소를 활용하여 사용자의 참여와 집중을 유도하였다. 수집된 데이터의 분석을 통하여 주의력과 인지적 유연성의 효과성을 확인할 수 있었다.

• 한국노년학
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• 제28권4호
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• pp.925-940
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• 2008

현대 사회에서 노인 인구의 비율이 꾸준하게 증가하면서, 정상적 및 병리적 노화와 관련된 기억 결함을 다루는 인지적 재활 전략의 영향력도 차차 커지고 있다. 본 논문에서는 현재 이루어지고 있는 노인을 위한 기억 재활 기법을 개관하였다. 먼저, 기억의 노화를 이해하기 위한 이해의 틀로서 인간의 기억 체계를 고찰하였고, 정상적 노화와 알츠하이머병과 같은 병리적 노화에 따른 기억 수행에 관하여 이루어진 연구결과들을 개관한 다음, 그 효과가 입증된 기억 재활 기법들을 소개하였다. 현재까지의 기억 재활 기법들은 아직 남아있는 외현 기억 촉진, 상대적으로 손상되지 않은 암묵 기억 이용, 외부 기억보조 도구 사용에 초점을 맞춘 것이었으나, 새로운 접근으로 뇌 가소성에 기반을 둔 기억 훈련 방법의 가능성을 제안하였다.

• 생물정신의학
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• 제30권1호
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• pp.1-6
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• 2023

Many psychiatric disorders are associated with brain functional dysfunctions and neuronal degeneration. According to the research so far, enhanced brain plasticity reduces neurodegeneration and recovers neuronal damage. Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is one of the most extensively studied neurotrophins in the mammalian brain that plays major roles in neuronal survival, development, growth, and maintenance of neurons in brain circuits related to emotion and cognitive function. Also, BDNF plays an important role in brain plasticity, influencing dendritic spines in the hippocampus neurogenesis. Changes in neurogenesis and dendritic density can improve psychiatric symptoms and cognitive functions. BDNF has potent effects on brain plasticity through biochemical mechanisms, cellular signal pathways, and epigenetic changes. There are pharmacological and non-pharmacological interventions to increase the expression of BDNF and enhance brain plasticity. Non-pharmacological interventions such as physical exercise, nutritional change, environmental enrichment, and neuromodulation have biological mechanisms that increase the expression of BDNF and brain plasticity. Non-pharmacological interventions are cost-effective and safe ways to improve psychiatric symptoms.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권3호
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• pp.448-462
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• 2020

식이 영양에 의한 충분한 영양분 섭취는 치매에 의한 뇌 인지 기능의 저하의 위험성을 줄일 수 있는 중요한 수단이다. 설포라판은 뇌 인지 기능 개선효과가 있는 것으로 알려져 있는 영양 성분으로, 설포라판이 다량으로 포함된 브로콜리 추출물은 인지 기능 개선 효과가 좋을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 제주도 탈염 용암해수 재배로 제조한 브로콜리 추출물이 뇌 인지 기능 개선 효과를 가지고 있는지 시험하였다. 제주도 용암해수는 유용 미네랄 (아연, 바나듐, 게르마늄)이 풍부해서, 용암 해수에서 재배한 작물은 유용미네랄 함량이 높은 것으로 알려 져 있다. 제주도 탈염 용암 해수를 사용해서 재배한 브로콜리 추출물의 화학 조성 중 설포라판과 글루코라판 성분을 분석하기 위해 LC-Q-orbitrap 질량 분석기를 사용하였고, 설포라판의 정량 분석을 위해 HPLC 를 사용하였다. 브로콜리 추출물의 신경 세포 사멸 억제 효과와 항 염증 효과를 시험하기 위해 SH-SY5Y 세포를 사용한 실험을 수행하였고, 시냅스 가소성 촉진 효과를 시험하기 위해 SH-SY5Y 세포에서 시냅스 가소성 관련 단백질의 발현 변화와 아세틸콜린 분해 효소의 활성 변화를 측정하였다. 이러한 실험들을 수행한 결과 탈염 염지하수로 재배한 브로콜리 추출물은 신경 세포 사멸 억제 효과와 항염증 효과가 있음을 확인 하였고, 시냅스 가소성 관련 단백질 발현을 증가 시키고 아세틸콜린 분해 효소의 활성을 억제해서 시냅스 가소성을 증가 시키는 효과가 있는 것을 확인 하였다. 이상의 결과들은 제주도 탈염 용암해수로 재배한 브로콜리 추출물이 치매에 의한 뇌 인지 기능 저하를 억제하는 좋은 식이 영양분으로 사용될 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 감성과학
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• 제24권2호
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• pp.39-48
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• 2021

국제통증연구학회(IASP)에 따르면, 신경병증성 통증은 정상 조건에서 중추신경계에 유해한 정보를 전달하는 신경계 기능 장애로 특징 지워진다. 이런 통증은 말초 혹은 중추 신경계에 확인 가능한 병변이 있는 질환과 어떠한 신경에도 병변이 없는 상태에서 발생하는 상황으로 나누어 볼 수 있다. 두 가지 상황 모두 장기적이고 만성적인 변화과정을 겪게 되며, 결과적으로 신경계가 부적절하게 적응하여 치유되기 어려운 만성통증 증후군으로 발전할 수 있다. 그러나 이러한 통증 치료는 진단에서부터 치료까지의 과정이 어려운 탓에 현재까지도 특별한 해결방안이 부족한 실정이다. 최근 자기공명영상(fMRI), 양전자방출단층촬영법(PET), 광영상(optical imaging) 등 영상분석기술이 발달함에 따라 통증을 유발할 수 있는 유해 자극에 대한 중추신경계의 반응을 영상화하는 연구가 증가하고 있다. 이러한 영상 기법들을 통해 통증을 해석하고 처리하는 뇌 영역에서 시냅스 간 가소성 변화가 일어나고 있음을 확인하였으며, 신경병증성 통증을 비롯한 만성통증과 학습과의 상호 작용을 이해하는 데 많은 도움을 주고 있다. 본 연구는 병리적 통증의 기전과 통증 자극에 따른 뇌의 구조적, 기능적 변화에 대해 최근까지 밝혀진 연구들을 소개하고자 한다. 만성적 통증의 정의와 발생기전을 되짚고 새로운 연구 동향을 살펴보는 것은 통증을 완화할 수 있는 방안을 강구하는 데 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제52권1호
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• pp.19-41
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• 2013

What is the foundation of mathematical thinking? Is it logic based symbolic language system? or does it rely more on mental imagery and visuo-spatial abilities? What kind of neural changes happen if someone's mathematical abilities improve through practice? To answer these questions, basic cognitive processes including long term memory, working memory, visuo-spatial perception, number processes are considered through neuropsychological outcomes. Neuronal changes following development and practices are inspected and we can show there are neural networks critical for the mathematical thinking and development: prefrontal-anterior cingulate-parietal network. Through these inquiry, we can infer the answer to our question.

• 인지과학
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• 제24권1호
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• pp.1-24
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• 2013

한국 사회에서 고령 인구가 지속적으로 증가하고 있는 추세에 발맞추어 본 논문은 노화과정에서 일어나는 뇌의 구조, 기능적 변화 및 인지 기능의 저하를 살펴보고, 고령화 대처의 한 방안으로 제안되고 있는 운동의 효과에 관하여 인지신경과학적 연구를 중심으로 개관하였다. 정상 노화 과정에서 일어나는 뇌의 변화는 전전두엽과 측두엽(해마 포함)의 부피변화와 함께 인지 과제 수행 시 과잉활성화와 같은 현상들이다. 이러한 뇌의 변화와 함께 인지 기능의 저하도 관찰되는데 주로 억제 및 기억 기능의 저하가 노화를 특징짓는 인지기능의 변화로 알려져 왔다. 이와 같은 노화 관련 뇌인지의 퇴행적 변화에 대응할 수 있는 보호적 요인 중 하나가 운동이다. 실제 노인을 대상으로 장기간 운동 프로그램을 실시한 연구 결과들은 참가 노인들의 전두엽과 측두엽, 특히 해마의 위축이 개선되고 억제와 기억 기능 역시 향상되었음을 보고하였다. 이러한 결과는 뇌세포 단위에서의 변화로부터 시작하여 노화하는 뇌 역시 변화할 수 있고, 운동이 이러한 긍정적인 변화를 유도할 수 있음을 보여준다.