• 한국방사선학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.555-564
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• 2021

시상은 신경 기능 조절에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 뇌의 중앙에 위치한 시상은 수면, 각성, 감정 조절에 관여하며, 다발성 경화증, 본태성 떨림, 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환과 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 또한, 시상의 철 침전물이 나이가 들면서 우울 증상을 유발할 수 있다는 보고가 있다. 연구 간에 차이가 있지만, 시상과 감정 조절, 처리 등의 신경 기능이 밀접한 관계가 있어 시상 영역이 신경 장애에 분명한 영향을 미친다고 추론할 수 있다. Tractography 분석을 통해 각 피질하 영역의 세부 영역 간의 연결성을 매트릭스 형태로 조사하여 강한 연결성과 약한 반구간 연결성을 보였다. 60세 이상 그룹에서 시상의 WM 연결성이 두 그룹보다 약한 것으로 나타났다. 두 그룹을 비교한 결과 젊은 그룹(10-39세 및 40-59세)가 60세 이상 그룹보다 연결 강도가 높았고 각 반구에서 3개의 연결 경로에서 통계적으로 유의한 차이가 발견되었다. 노화로 인한 시상 관련 연결 강도의 감소는 불안 및 우울증과 같은 정서적 및 신경학적 장애에 영향을 미칠 수 있으며 네트워크 측정은 임상 조건 전반에 걸쳐 인지 장애를 평가하는 데 도움이 될 수 있음을 보여주었다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제11권8호
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• pp.331-338
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• 2022

차기 상태 천이 표상(Successor representation, SR) 기반 강화학습 알고리즘은 두뇌에서 발현되는 신경과학적 기전을 바탕으로 발전해온 강화학습 모델이다. 해마에서 형성되는 인지맵 기반의 환경 구조 정보를 활용하여, 변화하는 환경에서도 빠르고 유연하게 학습하고 의사결정 가능한 자연 지능 모사형 강화학습 방법으로, 불확실한 보상 구조 변화에 대해 빠르게 학습하고 적응하는 강인한 성능을 보이는 것으로 잘 알려져 있다. 본 논문에서는 표면적인 보상 구조가 변화하는 환경뿐만 아니라, 상태 천이 확률과 같은 환경 구조 내 잠재 변수가 보상 구조 변화를 유발하는 상황에서도 SR-기반 강화학습 알고리즘이 강인하게 반응하고 학습할 수 있는지 확인하고자 한다. 성능 확인을 위해, 상태 천이에 대한 불확실성과 이로 인한 보상 구조 변화가 동시에 나타나는 2단계 마르코프 의사결정 환경에서, 목적 기반 강화학습 알고리즘에 SR을 융합한 SR-다이나 강화학습 에이전트 시뮬레이션을 수행하였다. 더불어, SR의 특성을 보다 잘 관찰하기 위해 환경을 변화시키는 잠재 변수들을 순차적으로 제어하면서 기존의 환경과 비교하여 추가적인 실험을 실시하였다. 실험 결과, SR-다이나는 환경 내 상태 천이 확률 변화에 따른 보상 변화를 제한적으로 학습하는 행동을 보였다. 다만 기존 환경에서의 실험 결과와 비교했을 때, SR-다이나는 잠재 변수 변화로 인한 보상 구조 변화를 빠르게 학습하지는 못하는 것으로 확인 되었다. 본 결과를 통해 환경 구조가 빠르게 변화하는 환경에서도 강인하게 동작할 수 있는 SR-기반 강화학습 에이전트 설계를 기대한다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제31권2호
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• pp.227-239
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• 2023

Major depressive disorder is a leading cause of disability in more than 280 million people worldwide. Monoamine-based antidepressants are currently used to treat depression, but delays in treatment effects and lack of responses are major reasons for the need to develop faster and more efficient antidepressants. Studies show that ketamine (KET), a PCP analog, produces antidepressant effects within a few hours of administration that lasts up to a week. However, the use of KET has raised concerns about side effects, as well as the risk of abuse. 4 -F-PCP analog is a novel PCP analog that is also an NMDA receptor antagonist, structurally similar to KET, and might potentially elicit similar antidepressant effects, however, there has been no study on this subject yet. Herein, we investigate whether 4-F-PCP displays antidepressant effects and explored their potential therapeutic mechanisms. 4-F-PCP at 3 and 10 mg/kg doses showed antidepressant-like effects and repeated treatments maintained its effects. Furthermore, treatment with 4-F-PCP rescued the decreased expression of proteins most likely involved in depression and synaptic plasticity. Changes in the excitatory amino acid transporters (EAAT2, EAAT3, EAAT4) were also seen following drug treatment. Lastly, we assessed the possible side effects of 4-F-PCP after long-term treatment (up to 21 days). Results show that 4-F-PCP at 3 mg/kg dose did not alter the cognitive function of mice. Overall, current findings provide significant implications for future research not only with PCP analogs but also on the next generation of different types of antidepressants.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제55권2호
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• pp.211-226
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• 2022

콜린은 세포막의 구조적 완전성, 메틸 대사, 아세틸콜린과 같은 신경전달물질 합성, 세포막 (인지질, phospholipids) 투과 신호전달, 지질 및 콜레스테롤 운반과 대사 등에 있어서 복합적으로 작용하고 있는 중요한 영양 성분이다. 콜린은 체내 합성이 가능하지만 요구량을 만족시키기에 불충분하므로 식사를 통해 섭취해야 한다. 미국/캐나다, 호주/뉴질랜드, 유럽, 중국, 대만 등에서는 콜린 충분섭취량과 상한섭취량이 제정되었으나, 일본은 콜린 데이터베이스가 구축되어 있지 않다는 이유로 콜린 Dietary Reference Intakes (DRI) 제정을 고려하고 있지 않다. 우리나라에서도 2020년 Dietary Reference Intakes for Koreans (KDRI) 제·개정 연구에서 콜린의 제정 여부를 검토하였으나 여전히 우리나라 식품을 대상으로 한 콜린 데이터베이스 구축 연구나 한국인을 대상으로 한 콜린 섭취량 조사 등의 연구가 전혀 이루어지지 않고 있어서 콜린 섭취기준의 제정은 어려운 것으로 판단하였다. 다만 2020년 DRI 개·제정을 위한 준비 작업의 일환으로 콜린 섭취량과 질병발생 가능성을 검증하기 위해 1949년부터 최근까지 보고된 문헌검색, 평가 및 문헌요약 작업을 통해 차후 콜린 DRI 제정을 위한 근거를 마련한 것은 본 사업의 성과라고 볼 수 있을 것이다. 인간을 대상으로 한 RCT, 코호트연구, 환자-대조군 연구 및 단면적 관찰 연구를 통해 충분한 양 (400-500 mg/day)의 콜린섭취는 간기능 손상 (지방간), 신경관손상, 심혈관질환 및 유방암 예방의 효과 및 인지기능 개선과 관계가 있는 것으로 판단되는 반면, 높은 수준의 콜린 섭취가 오히려 전립선암과 상관관계가 있다는 부정적인 연구결과도 있었다. 현재로서는 콜린 섭취와 건강결과와의 상관성을 결론짓기에는 연구결과들이 일관성이 부족하고 매우 제한적이고 더욱이 한국인을 대상으로 한 콜린 섭취와 건강결과와의 관련성을 조사한 논문은 전무한 실정이므로 콜린 DRI 제정을 위해서는 한국인을 대상으로 한 충분한 임상실험 결과가 뒷받침되어야 할 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권7호
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• pp.938-947
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• 2016

본 연구는 한국 고유 식용 자원인 황칠나무의 잎을 이용한 항산화 효과 및 고혈당으로 인한 신경/뇌신경세포 보호 효과를 알아보고자 실시하였다. 황칠나무 잎 추출물의 총폴리페놀 함량, ABTS와 DPPH 라디칼 소거 활성을 측정하였으며 활성이 가장 높은 80% 에탄올 추출물을 이용하여 극성 정도에 따라 분획을 하였다. 이들 중 ethyl acetate 분획물이 총 항산화력(FRAP assay)과 지질과산화물(MDA) 생성 억제 활성이 다른 분획물에 비하여 유의적으로 높은 값을 나타냈다. 이를 이용하여 신경세포로서의 PC12 세포와 인간 뇌조직 유래 뇌신경세포로서의 MC-IXC 세포에서 $H_2O_2$와 고혈당에 의한 세포생존율을 측정하였고, ethyl acetate 분획물은 산화적 스트레스로부터의 효과적인 세포 보호 효과를 나타냈다. 또한, 뇌신경말단에서 신경전달물질(ACh)의 분해를 유발하는 효소(AChE)의 저해 효과를 측정하였고, ethyl acetate 분획물은 유의적인 AChE 저해 효과를 보였다. 마지막으로 황칠나무 잎 ethyl acetate 분획물의 생리활성 물질을 확인하고자 HPLC 분석을 하였으며, 주요 생리활성 물질은 rutin으로 추정되었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 고려할 때 황칠나무 잎 추출물은 천연 항산화제의 역할을 가지고 있을 뿐만 아니라 이를 통해 산화적 스트레스로부터 뇌신경세포 등을 효과적으로 보호할 수 있으며 더불어 AChE 저해 활성을 통한 인지기능 개선 가능 소재로서 연구될 수 있을 것으로 판단된다.

• 인간행동과 음악연구
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• 제4권2호
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• pp.84-105
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• 2007

뇌성마비는 중추신경계의 손상으로 인하여 운동장애 뿐 아니라 지능장애, 언어장애, 경련, 감각장애, 지각장애, 그리고 정서장애와 같은 중복적인 장애를 수반하는 장애이다. 최근 의학의 발달로 인하여 미숙아들의 생존율이 높아지면서 경직형 뇌성마비의 출현율도 높아지고 있음이 보고되고 있다. 뇌성마비 유아들에게는 생후 1년 사이의 치료적 중재가 특별히 중요하며, 7세 이후의 치료효과는 거의 나타나지 않는다. 그러므로 뇌성마비를 대상으로 하는 조기 중재의 필요성이 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 신체 운동 영역에 장애를 가진 사람들의 신체재활을 목적으로 접근하는 음악치료 영역인 신경학적 음악치료(NMT)의 기법들을 활용하여 경직형 뇌성마비 유아들의 운동발달을 위한 음악치료활동 프로그램을 구성하여 제시하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 일반 유아들이 0~2세에 가장 기본적인 운동 기능들을 습득하는 단계인 초보운동단계의 주요 발달과제들을 바탕으로 하고, 여기에 경직형 뇌성마비 유아의 발달적 특성을 적용하여 프로그램을 구성하였다. 본 음악치료활동 프로그램은 크게 안정성, 이동성, 그리고 조작기능의 세 가지 하위 범주로 나누어 구성되었다. 이렇게 구성된 음악치료활동 프로그램은 임상 현장에서 경직형 뇌성마비 유아를 대상으로 치료를 진행하고 있는 음악치료사들을 통하여 시행된 후 활동에 대한 타당성과 적용의 효율성을 평가받았다. 경직형 뇌성마비 유아의 운동 발달을 위한 음악치료활동 프로그램의 개발은 치료활동의 개발, 전문가의 검증, 치료활동의 수정 및 보완 세 단계로 진행되었다. 치료활동의 개발을 위하여 문헌조사와 인터뷰를 시행하였고, 전문가의 검증은 실제 임상 현장에서 경직형 뇌성마비 유아 혹은 아동을 대상으로 음악치료를 시행하고 있는 음악치료사 6명을 통하여 이루어졌다. 전문가들을 통한 음악치료활동 프로그램 검증에서는 활동의 내용상 타당도 및 실제 현장에서의 활용도를 살펴보았고, 이를 위하여 설문지를 사용하였다. 전문가들의 평가를 바탕으로 치료활동의 수정 및 보완작업이 진행되었으며 수정 및 보완의 결과에 대해서는 검증집단을 통하여 재확인과정을 거쳤다. 음악치료활동 프로그램의 평가 결과는 각 평가 항목별로 평가 값의 평균과 표준편차로 제시하였고, 활동별로 전문가들의 조언과 함께 수정 보완한 내용을 함께 제시하였다. 전문가들의 조언을 바탕으로 수정 및 보완된 음악치료활동 프로그램은 부록으로 첨부하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 초보운동단계에서의 발달과제인 안정성, 이동성, 조작기능을 바탕으로 경직형 뇌성마비 유아의 운동 발달 특성을 적용한 음악치료활동 프로그램은 총 38개의 활동으로 구성되었다. 안정성 발달을 위한 음악치료활동이 14개, 이동성 발달을 위한 음악치료활동이 10개, 그리고 조작기능 발달을 위한 음악치료활동이 14개이다. 전체 음악치료활동 프로그램은 운동발달단계 적합성, 목표-내용 일치도, 적용 대상 적합성, 음악의 적절성, 악기사용의 적절성, 그리고 실제 활용의 유용성이라는 여섯 가지 평가에서 긍정적인 평가를 받았다. 이것은 본 연구의 결과가 경직형 뇌성마비 유아의 조기 중재 필요성이 증가하고 있으나 발달 단계별 음악치료활동 프로그램이 부족한 국내의 현실적 요구에 맞게 유용하게 활용될 수 있음을 시사한다.