• BMB Reports
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• 제29권6호
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• pp.525-529
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• 1996

Ligand binding properties of muscarinic acetylcholine receptors (mAChRs) in the nematode Caenorhabditis elegans (C. elegans) were characterized by using filtration binding assays. Scatchard analysis using $[^{3}H]N-methylscopolamine$ ($[^{3}H]NMS$) showed that the dissociation constant ($K_d$) and the maximum binding value ($B_{max}$) were $3.3{\pm}0.8{\times}10^{10}$ M and $9.0{\pm}1.1$ fmol/mg protein, respectively. Binding competition experiments indicated that the affinities of C. elegans mAChRs to atropine, scopolamine, and oxotremorine were similar to those of mammalian mAChRs. Pirenzepine binding experiments revealed that the binding pattern of mAChRs in C. elegans closely resembled that of mAChRs in rat brain, suggesting that the receptors consist primarily of Ml subtype. The affinity of mAChRs for oxotrernorine was significantly affected by guanylylimidodiphosphate (Gpp(NH)p), a non hydrolyzable GTP analog, suggesting that mAChRs in C. elegans might be coupled to G proteins. The data presented here indicate the possibility that C. elegans provides a living animal model to study the action mode of the muscarinic cholinergic system.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제13권1호
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• pp.166-170
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• 2009

NIRS (Near-infrared spectroscopy) is a relatively, new, non-invasive, and non-ionizing method of measuring hemodynamic responses in thick biological tissues such as the cerebral cortex. In this study, we measured the hemodynamic responses of the rat barrel cortex to whisker stimulation by using a frequency-domain NIRS system. We designed multiple optical probes comprising multi-mode optical fibers and manipulating arms, both of which can be easily applied to small animals. Various electrical stimulations were applied to rat whiskers at different voltage levels and stimulation frequencies. Our results show that the hemodynamic responses are highly dependent on the stimulation voltage level, and not so much on stimulation frequency. This paper suggests that NIRS technology is highly suitable for the study of small animal brains.

• Smart Structures and Systems
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• 제14권2호
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• pp.159-189
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• 2014

One of the most important requirements in the evaluation of existing structural systems and ensuring a safe performance during their service life is damage assessment. Damage can be defined as a weakening of the structure that adversely affects its current or future performance which may cause undesirable displacements, stresses or vibrations to the structure. The mass and stiffness of a structure will change due to the damage, which in turn changes the measured dynamic response of the system. Damage detection can increase safety, reduce maintenance costs and increase serviceability of the structures. Artificial Neural Networks (ANNs) are simplified models of the human brain and evolved as one of the most useful mathematical concepts used in almost all branches of science and engineering. ANNs have been applied increasingly due to its powerful computational and excellent pattern recognition ability for detecting damage in structural engineering. This paper presents and reviews the technical literature for past two decades on structural damage detection using ANNs with modal parameters such as natural frequencies and mode shapes as inputs.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제62권3호
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• pp.296-301
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• 2019

An epileptic seizure is defined as the transient occurrence of signs and/or symptoms due to abnormally excessive or synchronous neuronal activity in the brain. The type of seizure is defined by the mode of onset and termination, clinical manifestation, and by the abnormal enhanced synchrony. If seizures recur, that state is defined as epilepsy. Antiepileptic drugs (AEDs) are the mainstay of treatment. Knowledge about initiating and maintaining adequate AEDs is beneficial for the clinician who treats children with epilepsy. This article will delineate the general principles for selecting, introducing, and discontinuing AEDs and outline guidelines for monitoring adverse effects. In general, AED therapy following a first unprovoked seizure in children is not recommended. However, treatment should be considered after a second seizure. In children and adolescents, if they are seizure-free for at least 2 years, attempts to withdraw medication/s should be made, taking into account the risks vs. benefits for the individual patient. The decision on when and what AED to use should be tailored according to the patient. For optimal treatment, the selection of adequate AEDs can be achieved by considering the precise definition of the patient's seizure and epilepsy syndrome. Continuous monitoring of both therapeutic and adverse effects is critical for successful treatment with AEDs.

• 대한약리학회지
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• 제30권3호
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• pp.273-289
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• 1994

뇌-허혈후 나타나는 신경세포의 손상에 glutamate의 과다한 유리와 그의 N-methyl-D-aspartate (NMDA) 수용체: calcium 통로 활성작용 및 polyamine중 putrescine의 증가로 인한 신경세포내 $[Ca^{2+}]$의 상승과 관련 있다는 보고들이 있다. 본 연구에서는 Mongolian gerbil에서 5분간 경동맥을 차단하여 뇌-허혈을 가한후 재관류시 해마의 세포외액내 polyamine, glutamate, acetylcholine농도, 해마의 $[^3H]MK-801$ 결합능의 변동 및 해마조직소견의 변동에 미치는 비가역성 ornithine decarboxylase (ODC) 억제제인 difluoromethylornithine (DFMO), diamine oxidase (DAO) 억제제인 aminoguanidine (AG), NMDA 수용체 길항제인 MK-801 및 calcium 통로 차단제인 nimodipine (NM)의 효과를 비교-검색하였다. 해마 세포외액내 polyamine, glutamate 및 acetylcholine은 microdialysis probe를 해마의 CA1부위에 위치시킨 후 나온 분취액을 HPLC와 luminometer를 사용하여 측정하였고, 해마조직에서 신경세포의 손상은 cresyl-violet 염색법으로 관찰하였다. 허혈후 해마 세포외액내 putrescine농도는 5분이내에 급속히 증가하여 뇌-허혈후 96시간까지 증가되는 경향을 보였으며 AG과 MK-801 처치시 saline 처치군에 비하여 증가정도가 상승되었으나 NM과 DFMO 처치로 putrescine의 증가는 감소되는 경향을 보였다. 해마 세포외액내 glutamate의 농도는 허혈후 5분 이내에 9배이상 유의하게 증가한 후 급격히 감소되어 25분후에는 정상치로 회복되었으나, 이같은 변동은 AG, DFMO 및 MK-801 처치로 영향을 받지 않았고 NM 처치로는 glutamate의 증가가 둔화되는 경향을 보였다. 해마 세포외액내 acetylcholine 농도는 허혈에 의하여 큰변동이 없었으나 허혈전 acetylcholine농도는 DFMO나 MK-801처치로 감소되는 경향을 보였다. 해마-synaptosome막의 $[^3H]MK-801$ 결합능은 saline 처치군에 비하여 AG과 MK-801 처치로 유의하게 감소되었다. 해마의 조직소견상 AG과 NM은 허혈후의 신경세포손상을 억제하고, MK-801은 손상의 예방에 별 영향을 주지 못하였으나 DFMO는 허혈에 의한 신경세포의 손상을 더욱 악화시키는 경향을 보였다. 이상의 결과로 미루어 NM과 다른기전으로 AG은 해마신경세포의 손상을 NMDA-수용체: calcium 통로의 활성화를 조절하여 허혈성 뇌손상을 억제할 수 있으리라 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권2호
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• pp.108-123
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• 2003

IPD와 MSA, PSP환자를 SPM2를 이용하여 정상인과 환자그룹간 비교를 시행하여 국소 뇌 당대사의 분포에 대한 통계적 뇌 지도를 구현하고, 이 통계적 뇌 지도를 기본 패턴으로 하여 IPD와 APD를 분류하는데 유용하게 활용하고, SPM 방법으로 진단하였을 때의 민감도와 특이도를 알아보고자 한다 $^{18}$ F-FDG PET 영상에서 24명의 Parkinsonism 환자를 신경과 분류에 의해 IPD, MSA, PSP 환자로 구분하여 뇌 신경계질환에 대한 병력이 없는 같은 연령 대 22명의 정상인과 비교하고 환자 그룹 간 비교를 시행하여 SPM 방법과 육안 판독으로 분석하고 대사저하 부위를 통계적 뇌 지도로 구현하여 국소화하였다. 18F-FDG PET에서 IPD로 진단된 8명의 환자를 동일한 PET 표준공간으로 이동하여 정상인과 비교한 결과 전두엽에서 75% (8명중 6명), 두정엽에서 38% (8명중 3명), 측두엽에서 50% (8명중 4명)가 감소한 패턴을 보였고, MSA로 진단된 9명의 환자는 미상핵 보다 조가비핵에서 44% (9명중 4명), 뇌교(pons)에서 56% (9명중 5명)가 감소한 패턴을 보였고 전두엽에서 56% (9명중 5명), 두정엽과 측두엽에서 33% (9명중 3명), 소뇌에서 44% (9명중 4명)가 감소한 패턴을 보였다. PSP에서는 선조체와 전두엽에서 57% (7명중 4명), 측두엽에서 29% (7명중 2명), 두정엽에서 14% (7명중 1명)가 SPM으로 분석한 결과 뇌 당대사가 줄어든 패턴을 보였다. 조가비핵(Z=3.5), 뇌교(Z=3.3) 그리고 소뇌(Z=3.2)에서 IPD보다 MSA에서 감소된 뇌 패턴을 보여 MSA와 IPD를 구별할 수 있는 요인으로 결정할 수 있었고 대상회(Z=2.7), 조가비핵(Z=3.3), 시상(Z=3.9) 그리고 중뇌(Z=2,6)가 IPD 보다 PSP에서 감소된 패턴을 보여 PSP와 IPD를 구별할 수 있는 요인으로 결정할 수 있었다. SPM2를 이용하여 분석한 결과 IPD에서는 민감도 75%, 특이도 100%, MSA에서는 민감도 100%, 특이도 75%, PSP에서 민감도 86%, 특이도 94%로 $^{18}$ F-FDG PET에서 통계적 뇌 지도를 기본 패턴으로 IPD와 APD를 분류하는데 SPM 방법이 유용한 결과를 보였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권3호
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• pp.120-128
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• 2002

목적 : 성상세포종과 다형성교모세포증과 같은 뇌종양에서 37 양성자 자기공명분광법을 이용한 분광 소견을 알아보고, 이를 정상인 뇌의 분광소견과 비교하여, 그 차이를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 대상환자는 가톨릭의대 부속 강남성모병원에서 2001년 1월 1일부터 2002년 6월 1일까지 조직학적으로 확인된 astrocytoma 및 glioblastoma multiforme (GM) 환자들 중에서 양성자 자기공명분광을 시행한 10명의 환자를 대상으로 하였다. 연령분포는 28세에서 73세(평균: 52.2세), 남녀비는 4:6이었다. 양성자 자기공명분광법은 전신용 3T MRI/MRS 시스템(Medinus Co., LTD. Magnus 2.1)과 STEAM (stimulated echo acquisition mode) pulse sequence를 사용하였다. 획득한 자기공명분광 소견은 각각의 군에서 N-acetyla-spartate (NAA), phosphocreatine and creatine (Cr), choline containing compounds (Cho) and lactate (Lac)와 같은 대사물질들을 Cr을 기준으로 대사산물 신호강도의 비율로 상대적으로 계측하였다. 각각의 군에서 상대적인 비율의 평균과 표준편차를 구하여 정상뇌와 뇌종양을 비교하였고, 종합적인 결과는 Student t-test로 통계 처리하였다. 결과 : 양성자 자기공명분광소견상 정상 뇌조직과 뇌종양의 Cho/Cr 평균값은 각각 1.16$\pm$0.15, 1.79$\pm$1.02로 측정되었고, NAA/Cr은 각각 1.67$\pm$0.18, 0.64$\pm$0.38로 측정되었다. Lactate는 정상 뇌조직에서는 거의 발견되지 않은데 비해 뇌종양에서는 모두 관찰되었고 그 양은 3.53$\pm$2.54로 높게 나타났다. 결론 뇌종양(성상세포종, 다형성교모세포증)은 정상 뇌조직에 비해 Cho/Cr 비율이 현저히 증가하였으며, NAA/Cr 비율은 감소하였다. 또한 뇌종양에서는 강한 Lactate signal을 보여 주었다. 양성자 자기공명분광은 뇌종양에 대한 생화학적 정보를 얻을 수 있으므로, 임상적으로 비침습적인 방법을 통한 진단뿐 만 아니라 치료후 효과 판정이나, 뇌종양 재발 등의 감별진단에도 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 분석과학
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• 제29권2호
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• pp.73-78
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• 2016

시안화수소는 ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) 등의 플라스틱류 화재시에 발생될 수 있는 유독성 기체이기에 시안화수소가 함유된 연기를 흡입하였을 경우 변사자의 혈액에서도 검출될 수 있다. 따라서 열기로 혈액 등의 생체시료의 손상정도가 강하여 일산화탄소-헤모글로빈 농도의 측정이 어려운 경우 사인규명을 위한 지표로 활용될 수 있으리라 사료된다. 본 연구의 사례는 유서와 함께 화재가 발생한 차량내에서 발견된 변사체의 사인규명과 관련이 있다. 화재사의 경우 일산화탄소-헤모글로빈 농도가 결정적인 정보를 제공하지만 열기로 심하게 손상되어 이에 대한 측정이 어려워 시안화이온을 분석하고자 하였다. 시안화이온을 양이온계면활성제와 함께 pentafluorobenzyl bromide로 유도체화 시킨 다음 기체크로마토그래피/질량분석법으로 scan mode와 SIM mode로 분석하였다. 변사체 심혈과 뇌혈에서 시안화이온이 정상 흡연자 14인의 평균값(0.041 µg/mL)보다 높은 0.36 µg/mL 및 1.20 µg/mL 확인되었다.

• 재활치료과학
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• 제9권1호
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• pp.7-23
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• 2020

목적 : 본 연구는 뇌졸중 환자의 상지기능 회복에 대한 경두개 직류자극(transcranial Direct Current Stimulation; tDCS)의 효과를 살펴본 연구를 분석하는 데 목적이 있다. 연구 방법 : 2009년부터 2018년 현재까지 국내외 학술지에 게재된 논문들을 NDSL과 RISS를 통해 검색하였다. 선정기준과 배제기준을 통해 총 14개의 실험연구 논문이 선정되었다. 이를 PEDro 척도를 사용하여 질적 평가를 시행하고, 이 중 12개 논문에 대해서 Comprehensive Meta Analysis 3.0 프로그램을 사용하여 메타분석을 실시하였다. 결과 : 본 연구에서 고찰한 문헌 14편은 모두 국외 학술지에 게재된 문헌들이었다. 메타분석을 실시한 결과 효과 크기는 상지 근력 0.19로 '작은 효과크기', 상지 움직임 0.49로 '보통 효과크기'를 보였다. 상지 움직임의 효과크기는 통계적으로 유의한 변화가 있던 것으로 분석되었다(p<0.05). 또한 양극(anode) 모드는 '큰 효과크기'를. 음극(cathode) 모드는 '보통 효과크기'를 보였으며, 양극 모드의 효과크기만 통계적으로 유의하였다(p<0.05). 결론 : 본 연구 결과를 통하여 상지기능이 제한된 뇌졸중 환자에게 tDCS는 유용한 재활 기법이 될 수 있다는 것을 확인하였다. 이는 국내 임상가들에게 뇌졸중 환자를 위한 새로운 재활 기법의 기초자료를 제시하고, 효과적인 중재를 계획하는 데 도움이 될 것이다.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제32권2호
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• pp.143-148
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• 2005

Chemotactic migration of bone forming cell, osteoblast, is an important event during bone formation, bone remodeling, and fracture healing. Migration of cells is mediated by adhesion receptors, such as integrins, that link the cell to extracellular matrix ligands, type I collagen, fibronectin, laminin and depend on interaction between integrin and extracellular ligand. Our study was designed to investigate the effect of extracellular matrix like fibronectin, laminin, type I collagen on migration of osteoblast. Migration distance and speed of MC3T3-E1 cell on extracellular matrix-coated glass were measured for 24 hours using 0.01% type I collagen, 0.01% fibronectin, 100 microliter/ml laminin. The migration distance and speed of MC3T3-E1 cell was compared using a video-microscopy system. To determine migration speed, cells were viewed with a 4 phase- contrast lens and video recorded. Images were captured using a color CCD camera and saved in 8-bit full-color mode. The migration distance on 0.01% type I collagen or 0.01% fibronectin was longer than that on $100{\mu}l/ml$ laminin-coated glass. The migration speed on fibronectin-coated glass was 68 micrometer/hour which was fastest. The migration speed on type I collagen-coated glass was similar with that on fibronectin-coated glass. The latter two migration speeds were faster than that on no-coated glass. On the other hand, the average migration speed on laminin-coated glass was 37micrometer/hour and not different from that of control group. In conclusion, the extracelluar matrix ligands such as type I collagen and fibronectin seem to play an important role in cell migration. The type I collagen or fibronectin coated scaffold is more effective for migration of osteoblast in tissue engineering process.