Using electronic cochlear implant system, we studied in cats the difference in the response of the brain stem evoked response (BER) during the stimulation with the acoustic signals and the electric signals. These brain stem electric responses were analyzed using the integral pulse frequency modulation method of the auditory nervous system. Animal experimental results and the analysis show that the carrier wave hasimprored the frequency specificity. of the electronic auditory prosthesis.
These experiments were designed to evaluate the possibility of brain-stem auditory evoked responses(BAER) as a diagnostic tool for deafness in dogs. The BAER was recorded from three different groups of dogs; the normal dogs,'dog with otitis externa and dogs with unilateral destruction of cochlear. BAER of the normal dogs was consisted of distinct five peaks(I, II, III-IV, V). Furthermore, the clear shapes of waveform were observed at 85 dB. The latency of BAER was increased with reducing the intensity of sound-stimulus. The highest threshold of BAER was measured at 2 KHz with 10-30 dB. Dog with otitis externs demonstrated unclear shapes of BAER compared to the that of normal dogs. In the dogs with unilateral destruction of cochlear, the flat and indistinct waveform of BAER was recorded from the cochlear destroyed ear while that of BAER from normal side of ears did not show any differences from the normal BAER. These results indicate that the BAER can be clinically used in order to diagnose the deafness in dogs.
Rian Kang;Soomin Park;Saewoon Shin;Gyusoo Bak;Jong-Chan Park
BMB Reports
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v.57
no.7
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pp.311-317
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2024
Brain organoid is a three-dimensional (3D) tissue derived from stem cells such as induced pluripotent stem cells (iPSCs) embryonic stem cells (ESCs) that reflect real human brain structure. It replicates the complexity and development of the human brain, enabling studies of the human brain in vitro. With emerging technologies, its application is various, including disease modeling and drug screening. A variety of experimental methods have been used to study structural and molecular characteristics of brain organoids. However, electrophysiological analysis is necessary to understand their functional characteristics and complexity. Although electrophysiological approaches have rapidly advanced for monolayered cells, there are some limitations in studying electrophysiological and neural network characteristics due to the lack of 3D characteristics. Herein, electrophysiological measurement and analytical methods related to neural complexity and 3D characteristics of brain organoids are reviewed. Overall, electrophysiological understanding of brain organoids allows us to overcome limitations of monolayer in vitro cell culture models, providing deep insights into the neural network complex of the real human brain and new ways of disease modeling.
Neural cell survival is an essential concern in the aging brain and many diseases of the central nervous system. Neural transplantation of the stem cells are already applied to clinical trials for many degenerative neurological diseases, including Huntington's disease, Parkinson's disease, and strokes. A critical problem of the neural transplantation is how to reduce their apoptosis and improve cell survival. Neurotrophic factors generally contribute as extrinsic cues to promote cell survival of specific neurons in the developing mammalian brains, but the survival factor for neural stem cell is poorly defined. To understand the mechanism controlling stem cell death and improve cell survival of the transplanted stem cells, we investigated the effect of plausible neurotrophic factors on stem cell survival. The neural stem cell, HiB5, when treated with PDGF prior to transplantation, survived better than cells without PDGF. The resulting survival rate was two fold for four weeks and up to three fold for twelve weeks. When transplanted into dorsal hippocampus, they migrated along hippocampal alveus and integrated into pyramidal cell layers and dentate granule cell layers in an inside out sequence, which is perhaps the endogenous pathway that is similar to that in embryonic neurogenesis. Promotion of the long term-survival and differentiation of the transplanted neural precursors by PDGF may facilitate regeneration in the aging adult brain and probably in the injury sites of the brain.
Brain organoids are an exciting new technology with the potential to significantly change our understanding of the development and disorders of the human brain. With step-by-step differentiation protocols, three-dimensional neural tissues are self-organized from pluripotent stem cells, and recapitulate the major millstones of human brain development in vitro. Recent studies have shown that brain organoids can mimic the spatiotemporal dynamicity of neurogenesis, the formation of regional neural circuitry, and the integration of glial cells into a neural network. This suggests that brain organoids could serve as a representative model system to study the human brain. In this review, we will overview the development of brain organoid technology, its current progress and applications, and future prospects of this technology.
The development and maintenance of human capacity in economies is critical to long term competitiveness, but also for the overall health and environment of regions. Yet, human science and technology-based capacity is multidimensional and has interrelated characteristics which present certain policy challenges. This paper addresses a range of issues specific to a discussion on human capacity in S&T. First, the paper emphasizes the importance of acknowledging the complexity of human capacity issues and how they evolve along the STEM (science, technology, engineering, and mathematics) pipeline. The pipeline is an often used reference to describe the training and development in STEM disciplines, from early childhood education, to more advanced training, and finally to professional collaboration and interaction and serves as a useful organizing framework for the discussion of capacity along the career evolution process. Second, the paper offers an organizing framework for discussion of policy mechanisms that have been developed to address issues and gaps that occur along this STEM pipeline. Specifically, it contrasts the traditional mechanisms of building human capacity in STEM areas with newer "gap filling" and integrated approached to addressed human capacity disparities and priorities. Third, the paper addresses core challenges in human capacity in STEM, including the education and training, participation of women and underrepresented groups, brain drain/brain circulation issues, and the globalization of science. The paper concludes with a discussion of policy implication for the development of human capacity.
The prognosis of brain tumors in children has improved for last a few decades. However, the prognosis remains dismal in patients with recurrent brain tumors. The outcome for infants and young children in whom the use of radiotherapy (RT) is very limited because of unacceptable long-term adverse effect of RT remains poor. The prognosis is also not satisfactory when a large residual tumor remains after surgery or when leptomeningeal seeding is present at diagnosis. In this context, a strategy using high-dose chemotherapy and autologous stem cell transplantation (HDCT/auto-SCT) has been explored to improve the prognosis of recurrent or high-risk brain tumors. This strategy is based on the hypothesis that chemotherapy dose escalation might result in improvement in survival rates. Recently, the efficacy of tandem HDCT/auto-SCT has been evaluated in further improving the outcome. This strategy is based on the hypothesis that further dose escalation might result in further improvement in survival rates. At present, the number of studies employing tandem HDCT/auto-SCT for brain tumors is limited. However, results of these pilot studies suggest that tandem HDCT/auto-SCT may further improve the outcome. In this review, we will summarize our single center experience with tandem HDCT/auto-SCT for recurrent or high-risk brain tumors.
We examined astrocyte regional heterogeneity in their morphological changes in response to various stimuli. Astrocytes were cultured from six different neonatal rat brain regions including cerebral cortex, hippocampus, cerebellum, mid brain, brain stem and hypothalamus. Astrocyte stellation was induced by serum deprivation and the maximum stellation in different regional astrocytes was achieved after 2 h. After 24 h, in all astrocyte cultures, the level of stellation returned to their original level. Cerebellar or hypothalamic astrocytes were the most or the least sensitive, respectively, to serum deprivation. The order of maximum sensitivity to serum deprivation among different regional astrocytes was: cerebellum>mid $brain{\ge}hippocampus,\;brain\;stem{\ge}cerebral$ cortex>hypothalamus. Isoproterenol-induced astrocyte stellation was also examined in different regional astrocytes, and similar order of maximum sensitivity as in serum deprivation was observed. Next a possible developmental effect on astrocyte morphological changes was examined in cerebral cortex and cerebellum astrocytes cultured from postnatal day 1 (P1), P4 and P7 rat brains. A much higher sensitivity of cerebellum astrocytes to serum deprivation as well as isoproterenol treatment was consistently observed in P1, P4 and P7-derived astrocytes compared to cerebral cortex astrocytes. The present study demonstrates different regional astrocytes maintain different levels of morphological plasticity in vitro.
Taehwan Kwak;Si-Hyung Park;Siyoung Lee;Yujeong Shin;Ki-Jun Yoon;Seung-Woo Cho;Jong-Chan Park;Seung-Ho Yang;Heeyeong Cho;Heh-In Im;Sun-Ju Ahn;Woong Sun;Ji Hun Yang
International Journal of Stem Cells
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v.17
no.2
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pp.158-181
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2024
This study offers a comprehensive overview of brain organoids for researchers. It combines expert opinions with technical summaries on organoid definitions, characteristics, culture methods, and quality control. This approach aims to enhance the utilization of brain organoids in research. Brain organoids, as three-dimensional human cell models mimicking the nervous system, hold immense promise for studying the human brain. They offer advantages over traditional methods, replicating anatomical structures, physiological features, and complex neuronal networks. Additionally, brain organoids can model nervous system development and interactions between cell types and the microenvironment. By providing a foundation for utilizing the most human-relevant tissue models, this work empowers researchers to overcome limitations of two-dimensional cultures and conduct advanced disease modeling research.
Clinical observation was made on 52 cases of Stroke that were confined through brain CT, MRI scan. The Stroke cases wee classified into the following kinds cerebral infarction, cerebral hemorrhage, cerebellar or brain stem infarction, cerebellar or brain stem hemorrhage. And among the 52 cases of Stroke cerebral infarction was noticed in 75.00%, cerebral hemorrhage in 11.54%, cerebellar or brain stem infarction in 9.52%, cerebellar or brain stem hemorrhage in 3.85%. The ratio between males and females was 1.74:1 in the whole groups of Stroke and most cases were over 60 of age. As the time of hospitalization, most patients hospitalized from 1 day after stroke to 7 days after stroke. And as the course of hospitalization, most patients hospitalized first. Among the preceding disease at the onset of Stroke hypertention was noted in 32.69%, and deabetes mellitus or heart problem was noted frequently(15.39%). Electrocardiography findings were as follows: The normal was noted in 53.85%, the abnormal in 46.15%. And as the abnormal, left ventricular hypertrophy was noted in 17.54%. The predisposing factors or conditions at the onset of brain infarction were usually initiated during the time of sleeping and those of brain hemorrhage chiefly during the time of exercising like overwork or walking etc. It was noted that smoking a pack of cigarette showed highest disease rate(33.33%) among the average of smoking amount of one day in case of man. Prior to attack, the most chiefly complain was dyspnea or discomfort on chest region. And 30.70% of patients had no previous sign. There were a large number of recurrent cases. The first attack was noted in 71.15%, the 2nd attack in 23.08%, the 3rd attack in 5.77%.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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