• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.684-694
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• 2021

Resting-state Functional Magnetic Resonance Imaging(fMRI) data detects the temporal correlations in Blood Oxygen Level Dependent(BOLD) signal and these temporal correlations are regarded to reflect intrinsic cortical connectivity, which is deactivated during attention demanding, non-self referential tasks, called Default Mode Network(DMN). The relationship between fMRI and anatomical connectivity has not been studied in detail, however, the preceded studies have tried to clarify this relationship using Diffusion Tensor Imaging(DTI) and fMRI. These studies use method that fMRI data assists DTI data or vice versa and it is used as guider to perform DTI tractography on the brain image. In this study, we hypothesized that functional connectivity in resting state would reflect anatomical connectivity of DMN and the combined images include information of fMRI and DTI showed visible connection between brain regions related in DMN. In the previous study, functional connectivity was determined by subjective region of interest method. However, in this study, functional connectivity was determined by objective and advanced method through Independent Component Analysis. There was a stronger connection between Posterior Congulate Cortex(PCC) and PHG(Parahippocampa Gyrus) than Anterior Cingulate Cortex(ACC) and PCC. This technique might be used in several clinical field and will be the basis for future studies related to aging and the brain diseases, which are needed to be translated not only functional connectivity, but structural connectivity.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제10권1호
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• pp.26-31
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• 2006

목적 : 감각 및 운동기능에 대한 기능적 자기공명영상에서 데이터 분석 시 global scaling이 뇌 활성화 영상에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 신경학적 병력이 없는 정상 성인 피검자 4명을 대상으로 하였다. 운동기능은 오른쪽 상지를 구부렸다가 폈다가를 반복하는 운동을 시행하였고 청각기능은 1 KHz 순음자극을 시행하였다. 기능적 자기공명영상은 3.0T 자기공명영상기기(GE, Milwaukee, USA)에서 BOLD-EPI 기법을 사용하였고 데이터 분석은 SPM2를 사용하였다. 데이터 분석 시 움직임 보정, 통계적 유의 수준 등은 동일하게 한 상태에서 global scaling의 시행 전후의 뇌 활성화 영상을 획득하였다. 결과 : 오른쪽 상지운동에 대한 기능영상에서 global scaling 효과를 고려하지 않은 경우와 고려한 경우의 뇌 활성화 영상의 차이는 크지 않았다 (p<0.000001). 청각기능 검사에서는 global scaling 효과를 고려한 경우에서 고려하지 않은 경우에 비해 뇌 활성화 영상이 훨씬 크게 나타났다 (p<0.05). 결론 : 국소적 BOLD 신호의 변화가 작은 기능영상 검사에서는 데이터 분석 시 global scaling이 뇌 활성화 결과에 큰 영향을 미칠 수 있으므로 주의가 요구된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제18권4호
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• pp.341-351
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• 2014

목적 : 섬유근통 증후군의 치료에 주로 쓰이는 두 계열의 약물인 Milnacipran (이하 MLN)과 Pregabalin (이하 PGB)의 환자 투여에 따른 약물 치료 효과를 뇌 활성도 변화의 비교 분석을 통해 비교하였다. 대상 및 방법 : 섬유근통 증후군 환자 20명을 대상으로 진행하였으며 20명의 환자 중 약물 치료 군에 따라 MLN 치료군 10명과 PGB 치료군 7명으로 분류하였다. 모든 환자군은 섬유근통 증후군 이외의 요인을 배제하기 위해 정신건강 의학과적 평가를 통해 선별된 후 섬유근통 진단을 위한 임상적 평가가 진행 되었다. 기능적 자기공명영상의 촬영 시 엄지손가락에 블록 형태의 압통 자극을 가해 주었고 영상은 약물 치료 전과 약물 치료 후에 각각 획득하였다. 영상 획득 후 일련의 전처리 과정을 거쳐 약물 치료 전후의 자기공명 혈중산소치의존 (Blood Oxygen Level Dependent, 이하 BOLD) 신호 비교를 위한 대응표본 t-검정과 두 표본 t-검정을 실시 하였다. 결과 : 임상적 평가에 있어 약물 치료 전에는 두 그룹간에 유의한 차이가 나지 않았으며 약물 치료 후 전신통증지수 (Widespread Pain Index, WPI)와 대상자 스스로 피로도를 평가하는 검사 (Brief Fatigue Inventory, BFI)에서 PGB군에 유의한 수준으로 낮게 나타났다. 기능적 영상 분석에 있어 약물 치료 후의 영상 비교 결과 앞 띠이랑과 대뇌섬을 포함한 영역에서 PGB군이 높은 활성도를 보였다. 또한 약물 치료 전후 효과 비교에서는 MLN군에서 대뇌섬, 시상을 포함한 영역에서 치료 후 BOLD 신호가 감소하는 경향을 볼 수 있었지만 PGB군에서는 MLN에 비해 감소된 영역의 수와 크기가 비교적 작게 나타났다. 결론 : 전체 결과에서 두 치료군 모두 증상이 호전되는 경향을 나타냈으나 임상적 평가와 기능적 영상 평가에서 서로 다른 경향을 나타내었다. 이는 두 약물 치료 기전과 세부 치료 목적이 다르고, 전체 환자 수의 부족으로 인한 임상적 평가와의 낮은 상관관계에 의한 영향으로 보이며 이러한 영향을 최소화 시킨다면 두 약물 간의 정확한 치료 효과 비교를 할 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 2001년도 제6차 학술대회 초록집
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• pp.137-137
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• 2001

Purpose： The purpose of this study was to identify cerebral cortices related with sexual arousal fro visual sexual stimulation in healthy males using BOLD-based functional MR imaging Method： Sixteen male volunteers with sexually potent(mean age：24) were examined for thi study. Functional MRI was performed on a 1.5T MR scanner(GE Signa Horizon) with birdcage-type head coil. In this study, blood oxygenation level dependent(BOLD) technique was utilized to create fMR image reflecting local brain activities. The BOLD-based fMRI d were obtained from 7 oblique planes using gradient-echo EPI with $90^{\circ}$flip angle, 50ms TE 6000ms TR, $26cm{\times}26$ cm FOV, $128{\times}128$ matrix, and 10mm slice thickness. The sexual stimulation paradigm consisted of two alternating periods of rest and activati and it began with a 1 minute rest, followed by a 2 minute stimulation by a documentary a erotic video film. Brain activation maps were generated by cross-correlation of imag acquired during rest and activation periods. The index of activation was used to compare t number of pixels activated by each task in each volunteer, where the significance of th differences was evaluated by using Students t-test.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제20권5호
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• pp.208-226
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• 2003

Objective : Recently many studies have showed the evidence of the effect of the acupuncture treatment through scientific methods. One of these methods is functional MRI. We performed electro-acupuncture on St40 and observed the change of brain activation using fMRI. Methods : To see the effects of electro-acupuncture stimulation on Fenglong(St40), the experiment was carried out on six healthy volunteers, using the gradient echo sequence with 3.0T whole-body MRI system(ISOL). after the needle insertion on right Fenglong(St40), 2 Hz of electric stimulation was given for 30 seconds, repeated five times, with 30 seconds' intervals. Results & Conclussion : Electro-acupuncture stimulation on Fenglong(St40) activated Brodmann's Areas of 2, 3, 4, 6, 9, 10, 13, 18, 22, 30, 40, 42, 43 which may be the central pathways of electro-acupuncture stimulation on Fenglong(St40).

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제9권2호
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• pp.134-139
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• 2005

목적 : 청각의 뇌기능 영상 검사 시 소음 감쇠기의 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 소음 감쇠기는 실리콘 이어폰, 귀마개 그리고 마스크로 구성하였다. 마스크와 귀마개는 방음효과가 크다고 알려져 있는 부드러운 재질의 폴리우레탄 시트와 폴리우레탄 폼을 사용하여 제작하였다. 500 Hz의 순음 자극에 대한 청각의 뇌기능 자기공명영상 실험은 4명의 지원자를 대상으로 다음의 세가지 경우로 구별하여 시행하였다: 첫째, 마스크와 귀마개, 이어폰을 모두 착용한 경우, 둘째, 귀마개와 이어폰만을 착용한 경우 그리고 마지막으로 소음 감쇠기를 착용하지 않은 경우 이다. 데이터 획득을 위하여 고성능 경사자계 시스템이 갖추어진 1.5 T 자기공명영상장치에서 BOLD 자기공명 영상기법을 사용하였다. 영상 데이터는 SPM 99 분석프로그램을 이용하여 분석하여 활성화 지도를 획득하였다. 결과 : 소음감쇠기의 모든 구성요소를 사용한 경우 활성화는 주로 일차 청각중추에서만 집중되어 나타나는 결과를 얻었다. 귀마개와 이어폰만을 착용했을 때는 청각의 뇌 활성화 영역이 일차 청각중추와 이차 청각 영역에 분산되어 나타는 결과를 얻었으며 마지막으로 소음감쇠기를 사용하지 않은 경우 청각영역이 오른쪽의 일부만이 활성화 되었다. 결론 : 마스크, 귀마개, 이어폰으로 구성된 소음 감쇠기는 청각의 뇌기능 영상 검사 시 매우 유용할 것으로 기대된다.

• 대한인간공학회지
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• 제24권4호
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• pp.47-53
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• 2005

This study aim to investigate the effects of supply of oxygen enhances cerebral activation through increased activation in the brain and using a 3 Tesla fMRI system. Five volunteers (right handed, average age of 21.3) were selected as subjects for this study. Oxygen supply equipment that provides 30% oxygen at a constant rate of 15L/min was given using face mask. A 3 Tesla fMRI system using the EPI BOLD technique, and three-pulse sequence technique get of the true axial planes scanned brain images. The author can get the perfusion images of the brain by oxygen inhalation with susceptibility contrast EPI sequence at the volunteers. Complex movement consisted of a finger task in which subjects flexed and extended all fingers repeatedly in union, without the fingers touching each other. Both task consisted of 96 phases including 6 activations and rests contents. Post-processing was done on MRDx software program by using cross-correlation method. The result shows that there was an improvement in performance and also increased activation in several areas in the oxygen method. These finding demonstrates that while performing cognitive tasks, oxygen administration was due to increase of cerebral activation.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(C)
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• pp.191-194
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• 2011

문서를 이루는 단어들의 빈도수가 지수법칙(power law)를 따른다는 지프의 법칩(Zipf's law)이 있다. 이러한 단어분포를 고려하여 문서의 토픽을 찾아내는 기계학습법이 디리쉴레 프로세스(Dirichlet process) 이다. 이를 발전시켜서 데이터의 잠재 요인(latent factor)들을 베이즈 확률모델에 기반한 샘플링 바탕으로 찾는 방법이 인디언 뷔페 과정(Indian buffet process) 이다. 우리는 25가지의 특징(feature)들에 대한 점수(rating)들이 볼드(blood oxygen dependent level) 신호와 함께 주어지는 PBAIC 2007 데이터에 주성분 분석법(principal component analysis)를 적용했다. PBAIC 2007 데이터는 비디오 게임을 수행하며 기능적뇌영상(functional magnetic resonance imaging, fMRI) 촬영을 하여 얻어진 공개데이터이다. 우리의 연구에서는 주성분 분석법을 이용하여 10개의 독립 성분(independent component)들을 찾았다. 그리고 1.75초 마다 촬영된 BOLD 신호와 10개의 고유벡터(eigenvector)들간의 내적을 취하여 가중치(weight)를 구하였다. 성분들의 가중치를 낮은 순서로 정렬함으로써 각 시간마다 주도적으로 영향을 미치는 성분들을 알아낼 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권3호
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• pp.348-358
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• 2009

The purpose of this study was to investigate brain activation pattern and functional connectivity network during experimental design on the biological phenomena. Twenty six right-handed healthy science teachers volunteered to be in the present study. To investigate participants' brain activities during the tasks, 3.0T fMRI system with the block experimental-design was used to measure BOLD signals of their brain and SPM2 software package was applied to analyze the acquired initial image data from the fMRI system. According to the analyzed data, superior, middle and inferior frontal gyrus, superior and inferior parietal lobule, fusiform gyrus, lingual gyrus, and bilateral cerebellum were significantly activated during participants' carrying-out experimental design. The network model was consisting of six nodes (ROIs) and its six connections. These results suggested the notion that the activation and connections of these regions mean that experimental design process couldn't succeed just a memory retrieval process. These results enable the scientific experimental design process to be examined from the cognitive neuroscience perspective, and may be used as a basis for developing a teaching-learning program for scientific experimental design such as brain-based science education curriculum.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권4호
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• pp.568-580
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• 2006

이 연구에서는 예비교사들이 생물학 가설을 생성함때 나타나는 4가지 감성 생성 유형을 fMRI 이용하여 객관적이고 실증적인 두뇌 활동에 대한 정보를 조사하였다. 연구를 위해 과학교육을 전공하는 건강한 여자 대학생 10명을 대상으로 3.0T scanner를 사용하여 492초 동안 두뇌 영상을 측정하였다. 측정한 후 언어적 보고 자료를 수집하여 fMRI 영상 자료의 신뢰도를 확보하였다 언어적 보고의 분석 결과 BGP RGP에서는 10명의 피험자가 CGP와 AGP에서는 8명의 피힘자가 유의미한 과학적 감성을 생성하였다. 이들 피험자를 대상으로 SPM2 프로그램을 사용하여 fMRI 영상 자료를 통계 처리하였다. 그 결과 GPSE의 4개 유형별로 독특한 두뇌 활성화 영역들이 나타났다. 이러한 결과는 인지심리학적으로 규명된 4개의 감성 생성 과정이 두뇌에 실제로 존재한다는 것을 경생리학적으로 규명하였다는데 그 의의가 있다. 또한 과학교육에서 fMRI를 활용한 새로운 연구방법의 확립과 사례 연구를 제시하였다는데 큰 가치가 있다. 그리고 생물학가설 생성과정의 총체적 이해에 도움이될 것이다.