Phasic and tonic ${\gamma}$-aminobutyric acidA ($GABA_A$) receptor-mediated inhibition critically regulate neuronal information processing. As these two inhibitory modalities have distinctive features in their receptor composition, subcellular localization of receptors, and the timing of receptor activation, it has been thought that they might exert distinct roles, if not completely separable, in the regulation of neuronal function. Inhibition should be maintained and regulated depending on changes in network activity, since maintenance of excitation-inhibition balance is essential for proper functioning of the nervous system. In the present study, we investigated how phasic and tonic inhibition are maintained and regulated by different signaling cascades. Inhibitory postsynaptic currents were measured as either electrically evoked events or spontaneous events to investigate regulation of phasic inhibition in layer 2/3 pyramidal neurons of the rat visual cortex. Tonic inhibition was assessed as changes in holding currents by the application of the $GABA_A$ receptor blocker bicuculline. Basal tone of phasic inhibition was maintained by intracellular $Ca^{2+}$ and $Ca^{2+}$/calmodulin-dependent protein kinase II (CaMKII). However, maintenance of tonic inhibition relied on protein kinase A activity. Depolarization of membrane potential (5 min of 0 mV holding) potentiated phasic inhibition via $Ca^{2+}$ and CaMKII but tonic inhibition was not affected. Thus, phasic and tonic inhibition seem to be independently maintained and regulated by different signaling cascades in the same cell. These results suggest that neuromodulatory signals might differentially regulate phasic and tonic inhibition in response to changes in brain states.
관람객 자신이 보고 있는 영상 콘텐츠의 공간속에 있는 느낌이나 심리적 경험을 프레즌스라고 한다. 본 논문에서는 (1) 어떤 영상 이미지와 형태에 따라 향상 또는 증강되는지, (2) 관람자의 개개인의 특성에 따른 프레즌스의 변화, (3) 인터랙티브가 가미된 영상작품에서 인터랙티비티가 프레즌스 향상에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 분석하고자 한다. 실험영상으로는 본인이 제작한 "The Light"를 사용하였다. 본 연구에서는 실험영상을 대상으로 연구를 진행하였으며, 실험영상의 주요한 시각적 구성요소인 색상과 형태를 분류하여 프레즌스를 측정하였다. 실험을 통하여 실험영상에 인터랙티브가 가미된 영상을 제작하는 것이 본인의 작품에 프레즌스를 높인다는 결과를 얻었다. 실험영상과 인터랙티브가 가미된 영상의 프레즌스를 측정하기 위해 기존 프레즌스 측정연구를 토대로 새로운 설문지를 작성하였으며, 측정도구로는 설문지 조사형태인 PQS와 뇌파측정 방법인 EEG 측정을 결합하여 실험하였다. 실험 결과에서, 뇌파 측정에 따른 알파파와 베타파의 변화는 프레즌스 증감에 따라 결과치가 달라짐을 확인하였다.
두부 CT에서 피폭선량을 줄이기 위해서 저관전압 사용이 요구된다. 그러나 노이즈가 증가하는 현상이 발생해서 2차 데이터 가공 시 오류를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 저관전압을 사용하고 노이즈를 줄일 수 있는 방법을 제시하였다. 실험 결과 100kVp 에서 노이즈 값이 높게 나타났고, 140kVp에서 가장 낮게 나타났다. 100kVp에서 선량이 낮게 나타났고, 140kVp에서 선량이 높게 기록되었다. 역치값에 따른 웨이블릿의 적용 결과 웨이블릿 Th30에서 노이즈값은 4.51로 감소하였다.(50% 감소) 100kVp, 회전시간 0.5 sec (선량: 40.64 mGy)파라미터 조건과 웨이블릿 Th 30을 사용하면 65.3%의 피폭선량 감소가 가능하였다. 연구에서 제시한 방법을 두부CT영상에 적용한다면 환자의 안전과 정확한 정보를 해석하는데 도움을 줄 것이라고 판단한다.
Objective : The amygdala has been considered to be a critical region in the pathophysiology of social anxiety disorder, but subregional connectivity pattern has not been examined yet despite lots of previous functional neuroimaging studies. Methods : Resting-state functional magnetic resonance imaging data was obtained in 19 patients with social anxiety disorder and 20 normal controls, and default mode functional connectivity with each of basolateral, centromedial and superficial areas of the amygdala was measured and compared between the two groups. Results : Differential amygdala-based networks between the two groups were distributed to all over the brain. In particular, however, a bias on the amygdala-cingulate pathway was observed in the superficial amygdala only. Connectivity strengths between the superficial amygdala and perigenual anterior cingulate cortex were correlated with scores of social interaction and avoidance. Conclusion : Our findings provide new insights into understanding of the intrinsic cognitive bias model of social anxiety disorder. An abnormality in superficial amygdala-anterior cingulate connectivity may influence on cognitive processing of socially-relevant information in social anxiety disorder.
대상의 동작을 잘 예측하는 것은 사회적 상호작용과 의사결정 컨텍스트 이해의 핵심이다. 본 연구는 동작 인식 과정에서 인간 뇌 시각인지 과정을 모방한 방법으로 관절 동작의 동작 순서 패턴을 학습하는 컴퓨팅 모델을 제안하였다. 제안 방법의 핵심은 뇌에서 동작 인지 자극을 처리하는 신경생리학적 IT, MT, STS의 피질 기능과 특정 시각 신경 회로 네트워크 기능을 모방하여 비지도 방법으로 동작 순서를 학습한 후 동작을 예측, 인식하는 것이다. 실험을 통해 제안 모델이 어떻게 연속적으로 입력되는 비디오에서 의미있는 동작 스냅샷 뿐 아니라 중요한 동작 패턴을 자동으로 선택하는 지를 제시하였다. 이 핵심 움직임은 학습 네트워크가 정적 시점에서 정지 영상에 함축된 동작을 인식하는지를 증명하는데 이용하는 관절 자세이다. 또한 STS 피질 영역에서 어떻게 정지와 움직임 입력을 통합하는지를 모방하여 학습하고, 학습한 피드백 연결이 차후 동작의 입력 순서를 어떻게 예측하는지를 제시하였다. 네트워크 시뮬레이션을 통해 동작 인식에 대한 제안 모델의 우수성을 입증하였다.
Ghaeminia, Mehdy;Rajkumar, Ramamoorthy;Koh, Hwee-Ling;Dawe, Gavin S.;Tan, Chay Hoon
Journal of Ginseng Research
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제42권3호
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pp.298-303
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2018
Background: Panax ginseng is one of the most commonly used medicinal herbs worldwide for a variety of therapeutic properties including neurocognitive effects. Ginsenoside Rg1 is one of the most abundant active chemical constituents of this herb with known neuroprotective, anxiolytic, and cognition improving effects. Methods: We investigated the effects of Rg1 on the medial prefrontal cortex (mPFC), a key brain region involved in cognition, information processing, working memory, and decision making. In this study, the effects of systemic administration of Rg1 (1 mg/kg, 3 mg/kg, or 10 mg/kg) on (1) spontaneous firing of the medial prefrontal cortical neurons and (2) long-term potentiation (LTP) in the hippocampal-medial prefrontal cortical (HP-mPFC) pathway were investigated in male Sprague-Dawley rats. Results: The spontaneous neuronal activity of approximately 50% the recorded pyramidal cells in the mPFC was suppressed by Rg1. In addition, Rg1 attenuated LTP in the HP-mPFC pathway. These effects were not dose-dependent. Conclusion: This report suggests that acute treatment of Rg1 impairs LTP in the HP-mPFC pathway, perhaps by suppressing the firing of a subset of mPFC neurons that may contribute to the neurocognitive effects of Rg1.
자기공명영상은 뛰어난 해상도의 해부학적 구조 정보를 제공하여 임상적인 외과수술에 매우 유용하게 적용되고 있다. 영상처리 기법과 MRI 영상유도기법을 이용한 뇌수술은 외과 전문의에게 많은 도움을 줄 수 있다. 본 논문에서는 스테레오 매칭 기법을 이용하여 중재적 시술이 가능한 유도영상시술 시스템의 개발에 관하여 소개하였다. 생검을 수행하기 위하여, MRI 마커, 카메라 마커, 탐침 프로브 마커를 정밀하게 제작하였고 시스템의 정확성을 입증하기 위하여 팬텀을 제작하였다. 제작된 마커와 팬텀을 이용하여 1.5 Tesla MRI 시스템으로 실험을 수행하였다. 구현된 시스템의 오차범위는 팬텀 실험에서 약 1.5%였고, 동물실험에서는 오차가 3mm 이내로 임상적용이 가능한 수준임을 착인하였다. 본 연구에서 제시한 스테레오 매칭기법을 이용한 유도영상시술 시스템은 기존의 방법보다 우수한 성능을 보여주었다.
2DE는 조직 내의 단백질을 규명하는 단백질 분리 기술이다. 그러나 2DE 이미지는 실험 조건, 스캐닝 상태와 같은 환경에 민감하게 영향을 받는다. 이러한 이미지간의 변화를 극복하기 위해서 사용자는 각각의 서로 다른 이미지에 수동으로 기준점을 입력해주어야 한다. 그러나 이 과정은 에러를 발생시키며 긴 시간을 요구하는 작업으로, 빠른 분석에 장애 요인이 된다. 따라서 본 논문에서는 기준점 프로파일에 기반 하여 기준점을 자동으로 추출하는 방법을 개발하였다. 기준점 프로파일은 이미 확인된 이미지들의 기준점들에 대한 클러스터링 방법을 통하여 생성하며, 각 클러스터의 다양한 속성을 정의한다. 새로운 이미지가 입력되면 기준점의 후보 스팟들을 대상으로 프로파일과 비교하석 기준점을 추출한다. 그리고 $A^*$알고리즘을 이용하여 기준점 선정 과정을 최적화한다. 본 논문에서는 실제 사람의 간 조직 이미지를 이용하여 기준점 추출 방법의 성능을 분석하였다
소량으로 다품종을 생산하는 소규모 공장에서 적은 비용으로 쉽게 부품의 양 불량을 판별하는 시스템의 개발이 절실히 요구된다. 이러한 시스템의 개발을 위하여 다양한 환경에서도 물체를 인식할 수 있는 사람의 인식 능력과 같은 기능이 필요하다. 인간의 고등 지능은 대부분 두뇌의 신피질(neocortex)에서 비롯된다. 최근 이 신피질의 동작 원리를 컴퓨터에 접목시키는 연구 중의 하나가 Jeff Hopkins가 제안한 HTM 이론이다. 본 논문은 이 HTM 이론을 적용하여 소량 다품종 부품 생산 현장에서 부품의 이미지를 인식하여 양 불량을 판별하는 시스템인 PRESM(Parts image REcognition System for small scale Manufacturing industry)을 개발하였다. 개발 결과를 현장에 적용해 본 결과 실제 환경에서 부품의 양 불량 판별이 우수한 것으로 확인되었다.
본 연구에서는 노년층 40명과 청년층 43명을 대상으로 상위범주어 선택과제를 실시하여 정반응 및 반응시간을 비교하였고, 상위범주어 쓰기과제를 실시하여 정반응 및 오류양상의 차이를 비교하였다. 분석결과, 첫째, 상위범주어 선택 및 쓰기 과제 모두 노년층은 청년층 보다 정반응수가 더 적었다. 둘째, 노년층은 상위범주어 선택과제에서의 반응시간이 유의미하게 느렸다. 셋째, 상위범주어 쓰기과제의 오류양상에서는 노년층은 무관오류보다 연관 오류를 더 빈번하게 보였다. 노년층이 선택과제와 쓰기과제에서 더 낮은 정반응 수를 보인 결과는 정상적인 노화가 진행되면서 의미어휘사전 내 정보 간의 연결이 약화되거나 활성화가 저하되기 때문이라고 볼 수 있다. 반응시간이 긴 이유는 노화에 따른 뇌의 신경생리적 변화와 인지처리 속도 저하에 기인할 수 있다. 목표 상위범주어와 연관된 단어를 산출하는 오류를 보인 것은 비록 노년층이 단어를 완벽히 산출할 수는 없을지라도 목표 단어의 어휘집에 접근하여 의미적으로 연관된 단어를 에둘러 산출하고 목표단어가 가지고 있는 특성들에 대해 우회적으로 설명하는 방식을 취하고 있음을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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