• Journal of Neurogastroenterology and Motility
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• 제24권4호
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• pp.512-527
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• 2018

This review provides a comprehensive overview of brain imaging studies of the brain-gut interaction in functional gastrointestinal disorders (FGIDs). Functional neuroimaging studies during gut stimulation have shown enhanced brain responses in regions related to sensory processing of the homeostatic condition of the gut (homeostatic afferent) and responses to salience stimuli (salience network), as well as increased and decreased brain activity in the emotional response areas and reduced activation in areas associated with the top-down modulation of visceral afferent signals. Altered central regulation of the endocrine and autonomic nervous responses, the key mediators of the brain-gut axis, has been demonstrated. Studies using resting-state functional magnetic resonance imaging reported abnormal local and global connectivity in the areas related to pain processing and the default mode network (a physiological baseline of brain activity at rest associated with self-awareness and memory) in FGIDs. Structural imaging with brain morphometry and diffusion imaging demonstrated altered gray- and white-matter structures in areas that also showed changes in functional imaging studies, although this requires replication. Molecular imaging by magnetic resonance spectroscopy and positron emission tomography in FGIDs remains relatively sparse. Progress using analytical methods such as machine learning algorithms may shift neuroimaging studies from brain mapping to predicting clinical outcomes. Because several factors contribute to the pathophysiology of FGIDs and because its population is quite heterogeneous, a new model is needed in future studies to assess the importance of the factors and brain functions that are responsible for an optimal homeostatic state.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제23권1호
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• pp.55-64
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• 2019

Purpose: One of the suggested potential mechanisms of tinnitus is an alteration in perception in the neural auditory pathway. The aim of this study was to investigate the difference in laterality in functional connectivity between tinnitus patients and healthy controls using resting state functional MRI (rs-fMRI). Materials and Methods: Thirty-eight chronic tinnitus subjects and 45 age-matched healthy controls were enrolled in this study. Connectivity was investigated using independent component analysis, and the laterality index map was calculated based on auditory (AN) and dorsal attention (DAN), default mode (DMN), sensorimotor, salience (SalN), and visual networks (VNs). The laterality index (LI) of tinnitus subjects was compared with that of normal controls using region-of-interest (ROI) and voxel-based methods and a two-sample unpaired t-test. Pearson correlation was conducted to assess the associations between the LI in each network and clinical variables. Results: The AN and VN showed significant differences in LI between the two groups in ROI analysis (P < 0.05), and the tinnitus group had clusters with significantly decreased laterality of AN, SalN, and VN in voxel-based comparisons. The AN was positively correlated with tinnitus distress (tinnitus handicap inventory), and the SalN was negatively correlated with symptom duration (P < 0.05). Conclusion: The results of this study suggest that various functional networks related to psychological distress can be modified by tinnitus, and that this interrelation can present differently on the right and left sides, according to the dominance of the network.

• 대한불안의학회지
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• 제10권2호
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• pp.143-150
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• 2014

Objective : The subgenual cingulate cortex, a part of default-mode network, has been known to playa key role in the pathophysiology of depression. The previous studies have reported abnormal functional connectivity between the subgenual cingulate cortex and other brain regions in the patients with depression. The goal of this shldy was to explore the resting-state functional connectivity of the subgenual cingulate cortex between the patients with depression and healthy subjects. Methods : Twenty patients with major depression and age- and sex-matched 20 healthy subjects underwent 5-minute resting state fMRI scans. The functional connectivity map in each subject was acquired using seed-based correlation analysis with the seed located in the subgenual cingulate cortex (Talairach coordinates; x=-10, y=5, z=-10). The functional connectivity maps were calculated using AFNI and compared between the patient and healthy subject group via two-sample T-test using 3dttest++ in AFNI package. Results : Functional connectivity was decreased between the subgenual cingulate cortex and both sides of fusiform gyrus in depressed subjects. Connectivity was also decreased between the subgenual cingulate cortex and the left cerebellum in the patient group. There was no correlation between the severity of depression and the degree of functional connectivity between the subgenual cingulate cortex and the regions showing decreased functional connectivity. Conclusion : Decreased resting-state functional connectivity between the subgenual cingulate cortex and both sides of fusiform gyrus, and decreased connectivity between the subgenual cingulate cortex and the left cerebellum found in the patients with major depression in comparison to the healthy subjects might be related to abnormal emotional and cognitive processing of depressed patients.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.417-424
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• 2022

본 연구에서는 산림교육전문가들이 자연(숲)과 사람(방문객)을 매개하는 연결자 역할을 충분히 발휘할 수 있게 하기 위한 심리학 기반 자연탐구역량 교육과정을 개발하고자 하였다. 자연에서 자신의 감각과 정서를 자각하고 명명하며 자연 관련 기억과 자연탐구지능을 발굴하여 자연에서 몰입하고 디폴트 모드 네트워크를 활성화하는 내용을 중심으로 즐거운 생활, 슬기로운 생활, 의미있는 생활의 3개로 구성된 교육과정을 고안하였다. 전문가 자문을 통해 보완한 교육과정에 따라 구성한 교육을 산림교육전문가의 직무교육으로 시행하고 참가자를 대상으로 이해도와 활용 가능성 등을 조사하여 수정하였다. 최종적으로 자연탐구역량을 정서, 인지, 실천의 3개 영역의 심리학적 개념으로 구성한 교육과정을 완성하였다. 향후 지속적 평가를 통해 본 교육과정을 발전시켜 산림교육전문가들이 자연탐구역량을 강화하여 향상된 산림교육서비스를 제공할 수 있기를 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권4호
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• pp.705-715
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• 2016

이 연구의 목적은 실제 과학수업에서 시선추적과 주의력 검사를 통해 초등학생들의 주의의 특성을 분석하는 것이다. 초등학생들의 주의 과정을 분석하기 위하여 SMI사의 ETG(eye tracker glasses) 이동형 시선추적기를 사용하였고, 샘플링 속도는 30Hz이다. 사전 주의력 검사의 연구대상은 초등학교 6학년 155명이었고, 시선추적의 연구 대상은 초등학교 6학년 남학생 6명이었다. 시선추적의 연구대상자는 모두 과거 안구병력이 없었으며, 안경을 쓰지 않았다. 안구운동 분석은 'BeGaze Mobile Video Analysis Package' 프로그램을 사용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 초등학생의 주의력 검사 결과, 선택적 주의와 자기통제는 .316으로 낮은 상관을 보였고, 선택적 주의와 지속적 주의는 .85로 높은 상관을 보였다. 둘째, 선택적 주의와 자기 통제의 상관관계를 기준으로 초등학생들의 주의 유형을 주의형(attentive type), 비주의형(inattentive type), 안이형(easygoing type), 경솔형(hasty type)으로 구분하였다. 셋째, 실제 과학수업에서 초등학생들의 안구운동분석을 통해 초등학생들의 주의는 상향식 주의처리, 하향식 주의처리, 디폴트 모드 네트워크로 구분할 수 있었다. 또한 실제 수업에서 초등학생들의 주의 전환은 다양한 원인으로 인해 빈번히 발생하였다. 초등학생들이 목표 지향적이고 지식에 의존하는 하향식 주의 처리를 못하는 원인은 초점주의 실패로 인한 목표 대상 지각의 실패, 목표 대상에 대한 관련지식의 부재, 관련지식에 대한 유추의 실패 등으로 나타났다. 주의력 검사와 안구운동분석을 종합하여 초등학생의 주의 처리과정을 도식하였다. 이 연구에서 밝힌 초등학생의 주의 특성과 주의 처리과정이 효과적인 교수전략, 교수학습 모형, 교수자료를 개발하는데 기초적인 자료로 활용될 것을 기대한다.

• 동의생리병리학회지
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• 제38권1호
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• pp.1-9
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• 2024

Cognitive reserve (CR) is a concept that can explain the discrepancies between the pathologic burden of the disease and clinical manifestations. It refers to the individual susceptibility to age-related brain changes and pathologies related to Alzheimer's disease, thus recognized as a factor affecting the trajectories of the disease. The purpose of this study was to explore the current states of clinical studies on neural substrates of CR in Alzheimer's disease using functional magnetic resonance imaging. We searched for clinical studies on CR using fMRI in the Pubmed, Cochrane library, RISS, KISS and ScienceON on August 14, 2023. Once the online search was finished, studies were selected manually by the inclusion criteria. Finally, we analyzed the characteristics of selected articles and reviewed the neural substrates of CR. Total thirty-four studies were included in this study. As surrogate markers of CR, not only education and occupational complexity, but also composite score and questionnaire-based method, which cover various areas of life, were mainly used. The most utilized methods in resting-state fMRI were independent component analysis, seed-based analysis, and graph theory analysis. Through the analysis, we demonstrated that neuroimaging techniques could capture the neural substrates associated with cognitive reserve. Moreover, functional connectivity of brain regions centered on prefrontal and parietal cortex and network areas such as default mode network showed a significant correlation with CR, which indicated a significant association with cognitive performance. CR may induce differential effects according to the disease status. We hope that this perspective on cognitive reserve would be helpful when conducting clinical researches on the mechanisms of traditional Korean medicine for Alzheimer's disease in the future.

• 인지과학
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• 제28권1호
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• pp.65-90
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• 2017

본 연구의 목적은 학습상황에서 피드백으로 주어지는 금전적 획득/손실(학습 피드백)과 비학습적 상황에서 우연히 제시되는 의사 피드백(무선 피드백)을 비교하는 방법을 사용하여, 금전적 보상과 처벌의 학습 피드백으로서만 가지는 정보처리에 어느 두뇌 영역이 관여하는지를 규명하는 데 있다. 이를 위해 정상 성인(n = 22)을 대상으로 fMRI scan 동안 단서 자극에 대한 범주 버튼 반응(좌/우)의 정확 여부에 따라 피드백이 제시되는 시행(학습시행)과 단서 자극의 위치판단 반응과 무관하게 피드백이 제시되는 시행(무선시행)을 사건 관련 fMRI 방략으로 제시하였다. 두 시행 간 보상과 처벌과 같은 동기적 사건에 대한 두뇌 반응이 변별적으로 나타나는지를 알아보기 위해 시행 유형(학습 vs. 무선)과 피드백 유형(보상 vs, 처벌)을 두 독립변인으로 한 반복측정 이원분산분석을 하였다(voxel-wise FWE p < .001). 그 결과, 좌측 배외측 전두피질(dorsolateral prefrontal cortex), 좌측 전측 도(anterior insular), 배내측 전두피질(dorsomedial prefrontal cortex) 등의 영역에서 유의한 상호작용 효과가 관찰되었는데, 이들 영역은 모두 학습-보상 피드백 및 무선-처벌 피드백보다 학습-처벌 피드백에 대해 증가한 두뇌 활성을 보였다. 본 연구 결과는 학습상황에서 주어지는 처벌 피드백에 대한 기존 전략의 변경이나 재평가를 위한 집행적 처리, 적절하지 못하거나 틀린 행동에 대한 오류처리 과정 그리고 실패 경험에 대한 부정적 정서처리가 위에서 언급한 피질신경망을 중심으로 이루어질 가능성을 보여준다. 따라서 학습의 처벌 피드백은 보상과 달리 위와 같은 추가적 정보처리 과정이 존재할 가능성을 시사한다.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제30권3호
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• pp.161-170
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• 2013

목적 : 침치료는 침자극을 가한 뒤, 발침한 뒤에 효과를 나타낸다. 그러므로 침연구에 있어서 침자극을 가하고 발침한 뒤에 나타나는 침의 반응을 관찰하여야 할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 안정성 네트워크를 이용하여 침자극 후의 반응을 관찰하여 발침 후에 뇌에 미치는 침의 반응을 관찰하였다. 방법 : 침자극에 의하여 나타나는 안정성 네트워크의 변화를 관찰하기 위하여 기능성 자기공명 영상장치를 사용하여 12명의 건강인을 대상으로 우측 양릉천 혈자리에 자침한 후, 침자극 전후의 뇌를 촬영하였다. 그리고 regional homogeneity(ReHo)와 amplitude of low frequency fluctuation(ALFF)를 이용하여 데이터를 분석하였다. 결과 : ReHo와 ALFF에서 공통적으로 안정성 네트워크가 증가된 영역은 좌우측 중전두이랑, 좌측 내측전두이랑, 좌측 상전두이랑, 그리고 우측 뒤쪽 띠이랑의 뇌부위였다. 특히 ReHo분석 결과 섬엽, 앞쪽 띠이랑과 선조체에서 안정성 네트워크가 증가된 것이 관찰되었는데, 이들 영역은 침의 진통작용과 관련된 영역들이다. 하지만 ALFF 분석결과에서는 이들 영역들이 나타나지 않았다. 결론 : ReHo와 ALFF 모두에서 침자극에 의한 안정성 네트워크의 변화를 관찰할 수 있었다. 또한 ReHo분석을 통하여 침자극에 의한 진통관련 영역들의 반응을 관찰할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권7B호
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• pp.578-585
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• 2012

GPS와 Wi-Fi를 이용한 위치 추적 시스템은 IEEE 802.11 기반으로 하는 다수의 AP들로 구성된 무선 네트워크 인프라가 구축되어 있는 환경에서 추가 비용 없이 이용 가능하여 다양한 응용분야에서 유용하게 활용될 수 있다. 기존의 시스템은 위치 추적용 태그의 단가가 비싼 범용 장치를 사용하였으며 전력소모를 위한 고려가 부족하였다. 본 논문에서는 기존의 GPS와 Wi-Fi를 이용한 저전력을 고려한 위치 추적 시스템을 제안한다. 먼저, 저전력 하드웨어 기반으로 위치 추적에 최적화된 태그를 설계하고 구현한다. 또한 구현한 태그가 저전력으로 동작할 수 있는 핸드오프 기법, 동작 모델을 제안한다. 제안하는 핸드오프 기법은 IEEE 802.11 표준 핸드오프 방식이 채널검색 동작 시 많은 송수신이 발생함에 따라 큰 전력소모가 발생하는 문제를 위치 정보를 활용하여 해결한다. 또한 제안하는 동작 모델은 절전모드와 duty cycle 개념을 사용하여 태그의 전력소모를 최소화하였다. 제안하는 시스템의 성능을 평가하기 위해 실제 환경을 모델링한 시뮬레이션을 수행하고 실제 측정한 태그의 각 동작에 따른 전류소비를 기반으로 전력소모량을 계산한다. 시뮬레이션 결과 제안하는 핸드오프 기법은 표준 핸드오프에 비해 약 59%, 제안하는 동작 모델의 경우 기본 동작 모델에 비해 약 98%의 전력소모를 줄일 수 있었다.