• International Journal of Stem Cells
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• 제15권1호
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• pp.26-40
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• 2022

Region specific brain organoids are brain organoids derived by patterning protocols using extrinsic signals as opposed to cerebral organoids obtained by self-patterning. The main focus of this review is to discuss various region-specific brain organoids developed so far and their application in modeling neurodevelopmental disease. We first discuss the principles of neural axis formation by series of growth factors, such as SHH, WNT, BMP signalings, that are critical to generate various region-specific brain organoids. Then we discuss various neurodevelopmental disorders modeled so far with these region-specific brain organoids, and findings made on mechanism and treatment options for neurodevelopmental disorders (NDD).

• 핵의학기술
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• 제19권2호
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• pp.68-73
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• 2015

PET/CT 검사 시 검사 부위에 따라 적절한 액세서리의 사용이 권고되고 있다. 그 중 brain 검사에서 사용되는 액세서리인 brain holder를 사용하지 않는 경우 CT의 small FOV에 의하여 whole pallet이 AC-CT에 cover되지 않으며, 이에 따른 truncated region에 따라 count loss가 발생된다. 본 논문에서는 brain holder를 사용하지 않았을 경우 발생하는 truncated region에 의한 image quality의 변화를 평가하고자 한다. Siemens사의 biograph truepoint40 장비와 $^{68}Ge$-uniform phantom을 사용하여 $^{68}Ge$ phantom을 pallet위에서 스캔하고 brain holder위에 위치하고 스캔 하였다. brain protocol을 적용하여 holder를 사용하지 않은 경우 pallet이 AC-CT의 FOV에 포함되지 않는 것을 알 수 있었다. 획득된 영상을 FBP, OSEM, TrueX recon method를 이용하여 iteration 4, subsets 21, gaussian 2 mm와 5 mm parameter를 적용하여 재구성 후 Window level : -4200, window width : 1000으로 설정하여 영상의 uniformity를 평가하였으며, vertical profile을 생성하여 count uniformity를 평가하였고, 마지막으로 5장과 20장의 slice를 summation하여 integral uniformity를 평가하였다. AC-CT영상을 통하여 holder를 사용하지 않는 경우 FOV내에 pallet이 모두 포함되지 않는 것을 알 수 있으며, 이에 따른 truncation에 의한 부정확한 attenuation factor가 나타났다 PET corrected sinogram 영상에서 holder를 사용하지 않은 경우 truncated region에 의한 defect 부위를 확인할 수 있으며, holder를 사용한 경우 uniform한 영상을 확인할 수 있었다. Window level : 4200, window width : 1000으로 설정 시 FBP, OSEM, TrueX recon 방법 모두에서 holder를 사용한 경우 uniform한 영상이 획득되었지만, holder를 사용하지 않은 경우 하단에 defect가 관찰되었다. Holder를 사용한 경우와 사용하지 않은 경우의 영상을 각 5장, 20장씩 summation하여 NEMA method에 따라 integral uniformity를 구하였으며, 5장 slice의 summation에서 holder를 사용하지 않은 경우 11.7% holder를 사용한 경우 7.2%로 나타났다. 20장 slice의 summation에서 holder를 사용하지 않은 경우 11.1% holder를 사용한 경우 76.7%로 나타났다. brain 검사 시 holder를 사용하지 않는 경우 truncated region에 따른 phantom 하단부의 count defect가 확인되었으며, 이는 환자 검사 시 occipital lobe의 count loss를 발생하게 되며 research 검사 시 검사 결과의 오차를 발생하게 됨으로 brain PET/CT 검사 시 정확한 검사결과를 위하여 검사 액세서리가 반드시 적용되어야 할 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.343-344
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• 2009

The aim in this paper is to show how to extract scalp of a series of brain MR images by using region growing segmentation algorithm. Most researches are all forces on the segmentation of skull, gray matter, white matter and CSF. Prior to the segmentation of these inner objects in brain, we segmented the scalp and the brain from the MR images. The scalp mask makes us to quickly exclude background pixels with intensities similar those of the skull, while the brain mask obtained from our brain surface. We make use of connected threshold method (CTM) and confidence connected method (CCM). Both of them are two implementations of region growing in Insight Toolkit (ITK). By using these two methods, the results are displayed contrast in the form of 2D and 3D scalp images.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제8권6호
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• pp.705-716
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• 2002

본 논문은 MR 머리 영상 데이타를 디렉트 볼륨 렌더링하는 방법을 제안한다. MR 영상을 가시화하기 위해서는 서피스 렌더링을 많이 사용하나 이 방법은 면을 추출하는 과정에서 면 내부의 정보를 잃어버린다. 디렉트 볼륨 렌더링은 면 내부의 정보를 추출 할 수 있으나 데이타의 특성상 MR 머리 영상 데이타에 이 방법을 적용하기가 쉽지 않다. 이 논문에서는 MR 머리 영상 데이타를 뇌와 뇌 이외의 구성 요소로 분할한 다음에 뇌 복셀값을 증가시키고 원래의 영상과 다시 결합시켜 디렉트 볼륨 렌더링을 시도하였다. 뇌 경계선은 히스토그램 경계값, 모포로지 연산, 스네이크 알고리즘(snakes algorithm)을 이용하여 추출하였다. 추출된 뇌 경계선는 육안으로 추출한 것의 91~95%의 유사도를 보인다. 제안된 디렉트 볼륨 렌더링은 뇌와 뇌 이외의 구성 요소를 동시에 3차원 가시화하였다.

• BMB Reports
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• 제56권3호
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• pp.172-177
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• 2023

BEST family is a class of Ca²⁺-activated Cl- channels evolutionary well conserved from bacteria to human. The human BEST paralogs (BEST1-BEST4) share significant amino acid sequence homology in the N-terminal region, which forms the transmembrane helicases and contains the direct calcium-binding site, Ca²⁺-clasp. But the cytosolic C-terminal region is less conserved in the paralogs. Interestingly, this domain-specific sequence conservation is also found in the BEST1 orthologs. However, the functional role of the C-terminal region in the BEST channels is still poorly understood. Thus, we aimed to understand the functional role of the C-terminal region in the human and mouse BEST1 channels by using electrophysiological recordings. We found that the calcium-dependent activation of BEST1 channels can be modulated by the C-terminal region. The C-terminal deletion hBEST1 reduced the Ca²⁺-dependent current activation and the hBEST1-mBEST1 chimera showed a significantly reduced calcium sensitivity to hBEST1 in the HEK293 cells. And the C-terminal domain could regulate cellular expression and plasma membrane targeting of BEST1 channels. Our results can provide a basis for understanding the C-terminal roles in the structure-function of BEST family proteins.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권1호
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• pp.54-60
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• 2016

뇌의 유전자 발현 정보는 영역별 기능과 밀접한 관련이 있어 이를 분석하기 위해 다수의 유전자들 간의 발현 정도 및 발현 위치 정보와의 관계에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 컴퓨터 기술을 통해 알렌 뇌과학연구소에서 제공하는 약 2만여개의 쥐 뇌 유전자 발현 정보 중 뇌의 해마 영역을 중점적으로 분석하여 유전자들을 자동으로 분류해내고 발현 위치 정보를 기반으로 군집화하여 가시화하는 방법을 제안한다. 이를 통해 해마 내 전체적으로 발현되는 유전자들과 특정 영역에만 발현되는 유전자들을 분류할 수 있었고 그 중 특정 영역에 발현되는 유전자들의 위치정보 기반으로 군집화된 데이터를 뇌 지도와 함께 관찰 할 수 있었다. 본 연구는 뇌의 기능과 영역과의 관계성 관련 생물학적 연구를 위한 실험군 선정작업에 이용되어 실험설계시간을 줄일 수 있고 기존에 알려진 뇌의 해부학적 구조보다 더욱 세분화된 구조를 발견할 수 있는 가능성을 제시할 것으로 기대된다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.525-528
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• 1999

Abstract - In this paper, a segmentation method for brain Magnetic Resonance(MR) image using region clustering technique with statistical distribution of gradient image and fuzzy rules is described. The brain MRI consists of gray matter and white matter, cerebrospinal fluid. But due to noise, overlap, vagueness, and various parameters, segmentation of MR image is a very difficult task. We use gradient information rather than intensity directly from the MR images and find appropriate thresholds for region classification using gradient approximation, rayleigh distribution function, region clustering, and merging techniques. And then, we propose the adaptive fuzzy rules in order to extract anatomical structures and diseases from brain MR image data. The experimental results shows that the proposed segmentation algorithm given better performance than traditional segmentation techniques.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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• pp.247-250
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• 2003

본 논문은 뇌 자기공명영상에 대해 셀룰러 오토마타를 이용하여 뇌 영역을 추출하는 연구이다. 먼저 입력된 뇌 자기공명영상의 배경영상을 설정된 임계 값으로 제거하고 히스토그램 분석에 의한 정보를 셀룰러 오토마타의 규칙에 적용하여 뇌 영역을 추출하였다. 실험결과 제안된 방법의 평균 PSNR은 42.11(dB)이며, 상관도 측정 결과 98.46%로 측정되었다. 본 연구 결과는 자동 진단 시스템 등에 활용 가능성을 제시하였다.

• 대한약학회:학술대회논문집
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• 대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2-2
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• pp.83.1-83.1
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• 2003

The heterotrimeric G protein subunits (G ) are region-specifically expressed in brain such as hypothalamus and pituitary gland in abundant, suggesting that is may be associated with “stress-axis”. This study was designed to examine the effect of stress on the region-specific expression of various G subunits in rat brain. The localization of mRNAs encoding seven of G and striking region-specific patterns of expression were observed in 12 different regions of both non-stressed and stressed rat brain; (1) frontal cortex area, (2) cerebral cortex area, (3) striatum, (4) hippocampus area, (5) thalamus, (6) brain stem, (7) cerebellum area, (8) hypothalamus, (9) septum, (10) amygdala, (11) preoptic area, and (12) pituitary gland. (omitted)

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권3호
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• pp.508-513
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• 2002

Human endogenous retroviral long terminal repeats (LTRs) have been found to be coexpressed with sequences of genes located nearby. It has been suggested that the LTR elements have contributed to the structural change or genetic variation of human genome connected to various diseases. The HERV-W family has been identified in the cerebrospinal fluids and brains of individuals with schizophrenia. Using a cDNA library derived from a human brain, the HERV-W LTR elements were examined and five new LTR elements were identified. These elements were examined using a YAC clone panel from the Xq21.3 region linked to psychosis that was replicated on the Y chromosome after the separation of the chimpanzee and human lineages. Fourteen elements of the HERV-W LTR were identified in that region. Those LTR elements showed a high degree of sequence similarity ($91.8-99.5\%$) with previously reported HERV-W LTR. A phylogenetic tree obtained from the neighbor-joining method revealed that new HERV-W LTR elements were closely related to the AXt000960, AF072504, and AF072506 from the GenBank database. The data indicates that several copy numbers of the HERV-W LTR elements exist on the Xq21.3 region and are also expressed in the human brain. These LTR elements need to be further investigated as potential leads to neuropsychiatric diseases.