• Journal of radiological science and technology
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• v.34 no.1
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• pp.17-25
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• 2011

In this study, we examined the impact caused by chronic exposure to Mn by investigating the degree of brain activation based on the data of recognition activities using fMRI (functional magnetic resonance imaging). A questionnaire survey, blood tests, and fMRI tests were carried out with respect to two groups. Group 1 was an exposure group consisting of 15 male workers who are 34 years old or older, and who worked for longer than 10 years in a shipbuilding factory as a welder. Group 2 was a control group consisting of 15 workers in manufacturing industries with the same gender and age. The results showed that blood Mn concentration of Group 1($1.3\;{\mu}g/dl$) was significantly higher than that of Group 2($0.8\;{\mu}g/dl$)(p < 0.001), and Pallidal Index (PI) of Group 1 was also significantly higher than that of Group 2 (p < 0.001). PI value of the group whose blood Mn concentration was $0.93\;{\mu}g/dl$ or higher was significantly higher than that of the group whose blood Mn concentration was less than $0.93 \;{\mu}g/dl$ (p < 0.001). As for brain activity area within the control group, the right and the left areas of occipital cortex showed significant activity and the left area of middle temporal cortex, the right area of superior inferior frontal cortex and inferior parietal cortex showed significant activity. Unlike the control group, the exposure group showed significant activity on the right area of superior inferior temporal cortex, the left of insula area. In the comparison of brain activity areas between the two groups, the exposure group showed significantly higher activation than the control group in such areas as the right inferior temporal cortex, the left area of superior parietal cortex and occipital cortex, and cerebellum including middle temporal cortex. However, in nowhere the control group showed more activated area than the exposure group. As the final outcome, chronic exposure to Mn increased brain activity during implementation of arithmetic task. In an identical task, activation increased in superior inferior temporal cortex, and insula area. And it was discovered that brain activity increase in temporal area and occipital area was more pronounced in the exposure group than in the control group. This result suggests that chronic exposure to Mn in the work environment affects brain activation neuro-network.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.22 no.2
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• pp.157-163
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• 2001

본 논문에서는 후취자극 제어장치를 이용하여 후각자극에 대한 인간의 뇌의 활성화 영역을 뇌기능자기공명영상(functional magnetic resonance imaging : fMRI)장치로 측정 또는 가시화하고 이의 임상적용에 대한 기초자료를 마련하고자 하였다. 우선 후각에 이상이 없고 코 수술 경험이 없는 오른손잡이 피험자 4명을 대상으로 5번에 걸쳐 Echo Plannar Imaging(EPI)에 의한 혈액산소농도의존(blood oxygen level dependent : BOLD)법을 이용하여 후각자극에 의한 뇌기능자기공명영상 실험을 수행하였다. 후각자극은 MRI 장치에서 사용할 수 있도록 제작된 후취제어장치를 사용하였으며, 제시된 향은 천연 향의 일종인 lavender-like fragrance를 사용하였다. 향의 제시는 후각의 피로도를 감안하여 3회의 휴식기관과 2회의 자극기간을 각 30초씩 번갈아 시행하였으며, 동시에 5초 간격으로 각 절편 당 30 영상을 연속적으로 획득하였다. Correlation법으로 0.4∼0.7의 문턱치(threshold)범위에서 통계 처리된 뇌의 활성화 영상은 EPI영상과 같은 부위의 T1 강조영상에 overlapping 시켰다. 호흡에 의한 artifact를 제거하기 위해 실험실에 만든 장치로 호흡을 측정하여 post-processing 할 때 반영하였다. 이렇게 얻어진 fMRI 영상의 신호변화를 관찰하여 활성 영역의 위치를 분석하였다. 그 결과 후각자극에 의해 뇌의 전두엽 피질(frontal cortex), 소뇌(cerebellum), 그리고 뇌교(pons)에서 활성화된 신호를 발견할 수 있었다. 또한, 측두엽(temporal lobe)과 뇌섬(insula)에서도 의미 있는 신호가 관찰되었다. 그러나, 일차 후각영역인 piriform cortex와 entorhinal cortex, amygdaloid complex, 그리고 이차후각영역인 orbitofrontal cotex에서는 그다지 많은 빈도로 신호가 발견되지 않았다. 결론적으로 BOLD법을 이용한 fMRI에 의하여 후각자극에 대한 뇌의 활성화영역을 관찰할 수 있었으며, 후각자극에 대한 뇌의 기능을 연구하는데 있어서 중요한 정량적 자료를 제공할 수 있다는 점을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society for Cognitive Science Conference
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• 2002.05a
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• pp.216-221
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• 2002

본 연구는 문자 규칙 심층성이 다른 문자체계인 한국어와 중국어의 차이가 이중언어화자의 모국어 처리와 외국어 처리에서 각각 어떤 대뇌 활성화의 차이를 가져오는지 fMRI (functional Magnetic Resonance Imaging)를 이용하여 살펴보았다. 중국어 (Ll)-한국어(L2) 이중언어화자 및 한국어(Ll)-중국어(L2) 이중언어화자를 제 2언어 습득시기에 따라 초기 및 후기 이중언어화자로 구분하여 모국어 차이와 습득시기에 따른 영향을 알아보았다. 실험 1에서는 어휘 판단 과제(lexical decision task)를 실시하였고, 실험 2에서는 의미 판단 과제(semantic decision task)를 각각 실시하였다. 어휘판단과제를 사용한 실험 1의 결과는 음운처리와 관련된 좌반구 SMG(supramarginal gyrus), 하두정소엽(inferior parietal lobule, BA 39, 40)에서 중국어-한국어 초기 및 후기이중언어화자의 경우, 한국어 조건에서 보다 많은 활성화를 보였으나, 한국어-중국어 화자의 경우 활성화가 나타나지 않았다. 철자처리에 관련된 방추상회(fusiform gyrus, BA 37, 19) 영역에서는 중국어-한국어 화자뿐만 아니라, 한국어-중국어 인중언어화자의 경우도 중국어 조건에서 보다 많은 활성화를 보였다. 실험 2에서 사용한 의미판단과제의 경우, 중국어-한국어 이중언어화자의 경우 어휘판단과제를 사용한 실험 1의 결과에서 보고된 한국어 특정적인 반응, 즉 SMG영역에서의 활성화의 증가가 실험 2에서는 나타나지 않았다. 그러나 한국어-중국어 이중언어화자의 경우, 실험 1에서 나타난 것과 같이 철자처리 혹은 의미처리와도 관련된다고 보고되는 방추상회(fusiform gyrus)등의 영역 유의미한 차이를 나타났다. 이는 어휘 판단과제와 의미판단과제가 유도하는 뇌 활성화 양상이 다름을 시사한다. 종합해 볼 때, 이중언어화자의 뇌 영상 연구에서 어휘수준에서는 거의 공통적인 활성화를 보인다는 개략적 수준의 연구 결과를 넘어, 음운처리 및 철자처리와 같은 어휘접근 수준에서는 이중언어화자들의 뇌 활성화가 다르게 일어남을 보여주고 있다. 따라서 이중언어 화자의 뇌 기전을 밝히기 위해서도 보다 개략적 수준을 넘어 언어처리의 세부적인 수준에 따른 접근이 필요함을 시사한다.

• Journal of Life Science
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• v.33 no.5
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• pp.429-435
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• 2023

Epidemiological studies suggest that maternal infection, maternal stress, and environmental risk factors during pregnancy increase the risk of brain development abnormalities associated with cognitive impairment in the offspring and increase susceptibility to schizophrenia and autism spectrum disorder. Several animal models have demonstrated that maternal immune activation (MIA) is sufficient to induce abnormal brain development and behavioral defects in the fetus. When polyinosine:polycytodylic acid (poly I:C) or lipopolysaccharide (LPS), which is commonly used in maternal immune activation animal models, was introduced into a pregnant dam, an increase in pro-inflammatory cytokines and microglial activity was observed in the offspring's brain. Microglia are brain-resident immune cells that play a mediating role in the central nervous system, and they are responsible for various functions, such as phagocytosis, synapse formation and branching, and angiogenesis. Several studies have reported that microglia are activated in MIA offspring and influence offspring behavior through interactions with various cytokines. In addition, it has been reported that they play an important role in brain circuits through interactions with neurons and astrocytes. However, there is controversy concerning whether microglia are essential to brain development or lead to behavioral defects, and the exact mechanism remains unknown. Therefore, for the potential diagnosis and treatment of brain developmental disorders, a functional study of microglia should be conducted using MIA animal models.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• v.10 no.1
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• pp.26-31
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• 2006

Purpose : To evaluate the effect of global scaling analysis on brain activation for sensory and motor functional MR imaging study. Materials and methods : Four normal subjects without abnormal neurological history were included. Arm extension-flexion movement was used for motor function and 1KHz pure tone stimulation was used for auditory function. Functional magnetic resonance imaging was performed at 3T MRI (GE, Milwaukee, USA) using BOLD-EPI technique and SPM2 was employed for data analysis. On data analysis, the brain activation images were obtained with and without global scaling by fixing other parameters such as motion correction and realignment. Results : The difference in brain activation between no scaling and global scaling was not large in case of right upper extremity movement (p<0.000001). For auditory test, brain activation with global scaling showed larger activation than that of without global scaling (p<0.05). Conclusion : A caution must be taken into account when analyzing functional imaging data with global scaling especially for functional study of small local BOLD signal change.

• Korean Journal of Cognitive Science
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• v.17 no.1
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• pp.1-13
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• 2006

We applied fMRI to examine brain activation at intentionality detection (ID) task. The main purpose of this study was to explore whether brain activation regions involved in intentionality detection (known as the basic mechanism of theory of mind) differ or not, according to prior instruction. Left uncus, superior temporal gyrus and right inferior occipital gyrus, supramarginal gyrus, inferior parietal lobule, thalamus (medial dorsal nucleus), and precuneus were activated with prior instruction. In contrast, ID task with no instruction activated merely inferior parietal lobule and superior parietal lobule. Common activated area between the two instruction conditions was inferiordparietal lobule. Our results suggest thar prior instruction activated ID-related brain regions more explicitly. furtherdinvestigations would be loused on spontaneity of intentionality detector and characteristic of participants.

• Science of Emotion and Sensibility
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• v.21 no.3
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• pp.49-60
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• 2018

Trait anger is one of the psychological traits associated with experiences of anger. Individuals with high trait anger become angry easily at trivial events, and experience anger more frequently, intensely, and over a longer duration. This study aimed to investigate neural responses during experiences of anger, and identify the neural correlates of trait anger. Thirty five adults participated in the functional magnetic resonance (fMRI) experiment. They were scanned while they recalled an anger-inducing memory that was supposed to evoke an experience of anger. During the angry recall compared to the emotionally neutral recall, our participants showed greater neural activation in the right superior temporal gyrus (BA38), left inferior frontal gyrus (BA45), right thalamus, right insula (BA13), bilateral cuneus (BA17), and right cerebellum anterior lobe. The correlation analysis revealed that trait anger scores were positively associated with right insula activity during the angry recall. Individuals with higher trait anger were more likely to show greater activity in the right insula in response to past experiences of anger, as previously implicated in various studies of emotional processing. This finding suggests that trait anger may be an important factor in modulating anger-related brain activity.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2001.05a
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• pp.175-181
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• 2001

본 연구의 목적은 사람들이 언어과제와 공간지각과제을 수행하는 동안 활성화되는 뇌 영역의 차이를 규명하는 것이다. 428명의 대학생을 대상으로 집단 심리실험을 수행하여, fMRI 연구를 위한 실험참여자로 17명의 오른손잡이 여대생을 선정하였다. 17명 중 8명은 언어능력은 뛰어나지만 공간지각능력이 떨어지고, 나머지 9명은 언어능력은 빈약하지만, 공간지각능력이 우수한 사람들이었다. fMRI 실험에 사용된 패러다임에는 언어과제와 공간지각과제가 각각 8block으로 구성되었으며, 각 block은 동일한 과제 3문항을 포함하였다. fMRI 이미징은 1.5T Siemens Vision Scanner로 수집되었으며, Single-shot EPI 기법으로 (TR/TE : 3840/40ms, flip angle : 90, FOV : 220, 64x64 matrix) 이미지를 스캔하였다. 자료분석은 SPM-99 소프트웨어를 사용하였다. 감산(subtraction)분석결과, 언어능력이 뛰어난 집단에서는 양측 대상회(bilateral cingulate gyri)와 좌측 상두정엽 (left superior parietal lobe)이 더 많이 활성화되었고, 언어능력이 떨어지는 집단에서는 양측 전두엽 (both frontal lobes)이 더 많이 활성화되었다. 공간지각능력이 떨어지는 집단에서는 우측 시상 (right thalamus)과 좌측 측-후두엽 (left temporooccipital)이 더 많이 활성화되었다. 언어능력이나 공간지각능력이 우수한 집단에서는 공통적으로 대상회 (cingulate gyri)가 활성화되었다.

• Proceedings of the Korean Society for Cognitive Science Conference
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• 2000.05a
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• pp.43-48
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• 2000

기억의 인출에 관여하는 전전두엽의 역할을 연구하기 위해 지각적 친숙성 정도가 다른 재인 조건을 비교하고, 이에 관여하는 뇌의 활성화 양상을 fMRI로 측정 분석하였다. 이를 위하여 동일조건; 그림으로 학습하고 동일한 내용의 다른 그림이 재인 단서로 주어지는 조건, 교차 조건; 단어로 학습하고 내용이 일치하는 그림이 재인 단서로 주어지는 조건이 비교되었다. 재인 수행(회상율, 정확도)은 동일 조건에서 가장 높앗으며 교차 조건에서 가장 저조하였다. 동일 조건 동안 양측 두정엽에서 가장 유의미한 활성화가 관찰되었으며, 상이 조건동안은 좌측 구조물들(Insular, 중 전전 두엽, hippocampal gyrus, 하두정엽 등)에서 활성화가 관찰되었다. 교차조건에서는 활성화가 좌우 시각 영역 및 두정엽의 연접부위 및 전두엽의 백질 부위(superior longitudinal fasciculus)에서 관찰되었다. 이는 그림의 인출과정에 우측 전두엽이 필수적인 것이 아니라, 인출에 수반되는 하위 정보처리 과정에 따라 다른 뇌 영역이 관여하고 있음을 시사한다. 예를 들어, 좌측 insular, 좌측 하 전전두엽에 의해 매개된 lexical processing이 상이한 그림의 재인과정에(상이조건), 시각피질과 좌측 전전두엽의 상호작용이 시각적으로 제시되었던 단어를 그림 단서로 인출하는 과정에(교차조건) 관여하고 있을 가능성을 시사하고 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1397-1398
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• 2015

본 연구에서는 뇌파를 이용하여 자동차에 HUD를 적용하였을 때, HUD의 위치와 이미지 컬러 변경 시 뇌 활성화 지수(Brain Activity Quotient)의 변화를 관찰하였다. 뇌파데이터는 Fp1, Fp2, O1, O2 총 4채널에서 얻었고, HUD위치는 좌측, 중앙, 우측으로 구성하였고 컬러는 초록, 주황, 빨강 총 3가지 색상을 사용하였다. HUD이미지의 크기는 $8{\times}4.5cm^2$로 구성하였다. 뇌 활성화 지수는 상대파워분석(Relative power analysis)를 사용하여 Slow beta wave(13~20 Hz)/alpha wave(4~7.99 Hz)로 계산하였다.