• 전자통신동향분석
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• 제39권4호
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• pp.63-72
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• 2024

Vision is a process in which the brain and eyes collaborate to enable sight by analyzing light reflected from objects. Vision is also the most crucial among the five basic human senses for recognizing environments. The eyes contain 70% of the sensory receptors in the body, and 90% of the information processed by the brain is visual. Currently, approximately 2.2 billion people worldwide have vision impairments. A recent study estimated that the global economic productivity losses due to vision impairment and blindness amount to approximately $410 billion. Additionally, as people age, their ability to control their vision declines, leading to presbyopia, which typically starts in their 40s. Since people heavily rely on vision in their daily lives, vision problems can significantly reduce the quality of life. Approaches to solving vision problems can be broadly categorized into visual prostheses requiring surgery, sensory substitution based on neuroplasticity, and smart glasses for presbyopia. We present the trends and future development prospects for three key areas of research: visual prostheses, visual substitution technologies, and smart glasses technologies. These areas are being explored with the aim of addressing visual impairments and blindness.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.365-373
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• 2016

본 연구는 소매틱스(Somatics)를 발전시킨 무용 콘텐츠(Dance Contents)의 신경과학적 매커니즘(neuroscientific mechanism)을 문헌연구를 통해 밝히고자 하였다. 이에 따라 첫째, 소매틱스에서 사용하는 뇌과학적 매커니즘을 정리하고 둘째, 무용에서 활용되고 있는 소매틱스 훈련법을 통해 적용된 훈련법에 내포된 뇌과학적 메커니즘을 문헌연구를 통해 밝혀보았다. 본 연구에서는 소매틱스를 휄든크라이스(Feldenkrais)로 제한하여 신경가소성(neuroplasticity), 고유수용감각(proprioception), 감각통합(sensory integration)를 통해 작동원리를 설명할 수 있었다. 연구결과 가가(Gaga)와 타말파(Tamalpa)는 휄든크라이스의 주요기법인 움직임을 통한 자각(awareness thorough movement)을 수용하여 고유수용감각을 통해 받아들인 정보들을 통해 새로운 네트워크를 형성하고 감각통합을 하는 방식을 취하였다. 본 연구는 무용 훈련 안에서 일어난 뇌와 신체 간의 작용원리를 과학적으로 설명하고, 안무자, 무용가들이 자신의 무용연구 및 훈련에 이를 적용하고, 뇌과학적 관점에서 신체 움직임의 작동원리를 설명할 수 있는 밑거름을 제공하는데 그 의의가 있다.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제28권6호
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• pp.398-407
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• 2016

Purpose: The purpose of this study was to examine the changes in electroencephalogram (EEG) coherence and brain wave activity for first-person perspective action observation (1AO) and third-person perspective action observation (3AO) of healthy subjects. Methods: Thirty healthy subjects participated in this study. EEG was simultaneously recorded during the Relax period, the 1AO, and the 3AO, with event-related desynchronization (ERD) and coherence connectivity process calculations for brain wave (alpha, beta and mu) rhythms in relation to the baseline. Results: Participants showed increased coherence in beta wave activity in the frontal and central areas (p<0.05), during the 1AO using right-hand activity. Conversely, the coherence of the alpha wave decreased statistically significantly decreased in the frontocentral and parieto-occipital networks during the observation of the 1AO and the 3AO. The ERD values were larger than 40% for both central regions but were slightly higher for the C4 central region. The high relative power of the alpha wave during 1AO and 3AO was statistically significantly decreased in the frontal, central, parietal, and occipital regions. However, the relative power of the beta wave during 1AO and 3AO was statistically significantly increased in the parietal and occipital regions. Especially during 1AO, the relative power of the beta wave in the C3 area was statistically significantly increased (p<0.05). Conclusion: These findings suggest that 1AO and 3AO action observations are relevant to modifications of specific brain wave coherence and ERD values. EEG cortical activity during action observation may contribute to neural reorganization and to adaptive neuroplasticity in clinical intervention.

• 대한약침학회지
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• 제21권4호
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• pp.277-283
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• 2018

Objectives: Ethanol withdrawal following its chronic use is a serious outcome and challenging to treatment. The chronic use of ethanol induces a progressive neuroplasticity in different reigns of brain. In this study we evaluated the effects of aqueous extract of Crocus sativus L. (saffron) and its active compound, crocin, on the withdrawal behavior induced after repeated administration of ethanol, in two regimens of prophylactic (administration of drugs concomitant with the induction of dependence) and treatment (administration of drugs during the period of ethanol withdrawal) in mice which received ethanol. Methods: Ethanol dependence was induced by oral administration of 10% v/v ethanol (2 g/kg) for 7 days. The aqueous extracts of saffron (40, 80 and 160) and crocin (10, 20 and 40 mg/kg) were administered to mice in two regimens of prophylactic (along with ethanol) and treatment (during withdrawal period). Diazepam (1 mg/kg) was used as a positive control. Six hours after discontinuation of the ethanol, seizure was evaluated by the sub-convulsive dose of pentyleneltetrazole (PTZ) (30 mg/kg). The open field test and Rota rod test were used for evaluation of locomotor activity and motor incoordination, respectively. Results: Both extracts and crocin increased the number of crossed lined in the open field test. PTZ kindling seizure was inhibited in animals received extract (80 and 160 mg/kg) in both regimens. Motor incoordination was only improved following administration of crocin. Conclusion: The aqueous extract of saffron and crocin can be considered as safe agents and reliable alternative to diazepam in management of ethanol withdrawal syndrome.

• 척추신경추나의학회지
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• 제16권1호
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• pp.53-66
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• 2021

Objectives The purpose of this scoping review is to investigate the trends and gaps in existing research on neural mobilization in Korea and to suggest further directions for study. Methods A scoping review was sequentially conducted according to the five steps outlined by Arksey and O'Malley, and the PRISMA-ScR checklist. We searched five domestic databases (RISS, DBpia, KISS, ScienceON, and KMBASE) and identified relevant literature reported until April 15, 2021. The key search terms used were "Neural mobilization" and "Neurodynamic". Results Of the 1383 studies identified in the search, 50 were finally selected. Of these, 45 studies were in the field of medicine and pharmacy and physical therapy as the most common sub-field. Thirty-eight of the 50 studies (76%) were randomized controlled trials. Neural mobilization was most frequently used in the treatment of stroke (n = 13) and of various neuromusculoskeletal diseases such as cervical radiculopathy (n = 8) and low back pain (n = 5). The main targets of neural mobilization were the median nerve (n = 20) and sciatic nerve (n = 14). The most commonly used technique for neural mobilization was that developed by Butler and Jones in 1991 (n = 10). Conclusions This is the first scoping review of neural mobilization in Korea. We believe that further research on neural mobilization with other types of research design is necessary to investigate the utility of neural mobilization and to establish standard protocols. Our findings indicate that neural mobilization can be considered as an intervention for neuromusculoskeletal diseases in Korean medicine.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권2호
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• pp.117-124
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• 2008

지구상의 모든 생명체들은 자신의 생존과 종의 영속성을 보장하기 위해 우호적이지 않은 환경 변화에 대응하기 위한 효과적인 전략을 발전시켜왔다. 그 결과, 생명체들은 환경요인들의 변화에도 불구하고 체내 생리적 환경의 역동적인 평형, 즉 항상성(homeostasis)을 유지해 나간다. 스트레스는 항상성을 위협하는 정서적 그리고 물리적 반응이다. 스트레스는 일시적일 뿐만 아니라 거의 영구적인 영향을 개체에 줄 수 있는데, 특히 출생전 스트레스는 유전 코드의 변경없이 성체의 기능과 구조를 바꿀 수 있는 '후생학적 프로그래밍'을 할 수 있음이 최근의 연구들에 의해 알려졌다. 본 논문에서는 출생 전 스트레스를 받은 수컷 흰쥐에서 나타나는 생식과 연관된 일련의 사건들, 예를 들어 성적 이형현상을 보이는 뇌 지역의 변화, 신경전달물질 대사의 수정, 생식내분비 상태의 변화, 그리고 마지막으로 성행동의 이상들을 소개한다. 태아의 뇌는 출생전 프로그래밍에 극히 민감한데, 특히 글루코코티코이드는 강력한 뇌-프로그래밍 능력을 갖고 있다. 모체 스트레스에 의해 유도된 글루코코티코이드 입력에 의한 태아 뇌의 지속적인 과도 활성은 신경 가소성을 증가시키는 새로운 프로그램을 제공할 것이다. 그리고 증가한 신경 가소성은 환경 도전 속에서 개체가 더 잘 적응하도록 하는 증가된 표현형의 가소성에 대한 기초가 될 것이다. 결론적으로, '혹독한' 환경을 태아기에 경험한 개체는 미래에 자신의 생존 가능성을 높이기 위해 번식능력을 일부 포기하도록 후생학적으로 (재)프로그램하는 것으로 추정된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.309-317
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• 2009

본 연구는 뇌손상 흰쥐에서 기억과 학습훈련을 통해 인지기능회복과 해마의 신경 성장인자에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 뇌손상은 Sprague-Dawley계 흰쥐 36마리를 중대뇌동맥(middle cerebral artery)을 폐색하여 유발하였고, 실험 군들은 3개 군으로 분류하였다; 실험 군 I은 뇌손상유발 군(n=12), 실험 군 II는 뇌손상 유발 후 트레드밀훈련 군(n=12), 실험 군 Ⅲ은 뇌손상 유발 후 기억과 학습훈련 군(n=12)으로 나누었다. 인지기능 검사를 위해 수중모리스미로 습득검사와 파지검사를 실시하였으며, 조직학적 검사는 해마조직의 BDNF(brain-derived neurotrophic factor) 면역조직화학 반응을 관찰하였다. 수중모리스미로 습득 검사(Morris water maze acquisition test)는 시간과 군사이의 교호작용이 유의한 차이가 나타났고(p<.001), III군에서 9일에서 12일째까지 원형도피대를 찾는 시간이 I, II군에 비해 단축되었다. 수중모리스미로 파지검사(retention test)는 군 사이에서도 유의한 차이가 나타났으며(p<.001), 13일째 III군에서 원형도피대가 있었던 사분원에 배회하는 시간이 가장 길었다. 조직학적 검사는 III군에서 7일째 해마조직의 CA1에서 BDNF의 면역조직화학반응이 I, II군에 비해 면역양성반응의 증가를 관찰하였다. 뇌손상 흰쥐에서 기억과 학습훈련이 신경성장인자 발현 변화와 이로 인한 신경연접 가소성의 변화를 통해 인지기능회복에 더 좋은 영향을 주었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제4권1호
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• pp.14-19
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• 2000

목적 : 뇌열환자에서 기능적 자기공명영상과 경두부 자기자극을 이용하여 뇌기능을 지도화하고자하였다. 대상 및 방법: 자기공명영상에서 우측 대뇌반구에 뇌열 소견이 있으며 좌측 편측부전마비를 보인 28세 남자환자를 대상으로 기능적 자기공명영상과 경두부 자기자극을 시행하였다. 임상적으로 좌측 손의 운동기능은 감소되어 있었고, 우측 손의 운동기능은 정상범주에 속하였다. 뇌기능적 자기공명영상은 EPI 기법을 이용하였고 운동자극은 1-2 Hz의 주기로 손가락을 아래위로 구부리게 하는 운동을 시행하였고 15초의 휴식기와 15초의 운동기를 반복하여 절편당 60 개의 영상을 획득하였다. 두부자기자극은 지름 90mm의 원형 자성자극기를 이용하여 maximal out-put의 80%로 자극하여 양측 단무지 외 전근에서 유발된 운동유발전위의 잠시와 진폭을 구하였다. 결과: 기능적 자기공명영상을 시행한 결과 정상적인 우측손의 운동자극시에 좌측 운동피질이 활성화되었고 좌측손의 운동자극시에는 좌측운동피질, 좌측 부가운동영역, 그리고 자측 전운동영역에 활성화소견이 나타났다. 두부자기자극에서는 우측 대뇌반구에서는 한군데에서도 운동유발 전위가 발생되지 않았다. 좌측 대뇌반구에서는 5군데에서 운동유발전위가 유발되었으며 모두 양측 단무지 외 전근에서 운동유발전위가 유발되었다. 양손에서 운동유발전위의 잠시 , 진폭 모양이 유사하였다. 결론: 뇌열환자의 손운동기능의 피지도화는 기능적 자기공명영상과 두부자기자극을 이용하여 성공적으로 시행할 수 있었다. 뇌열환자의 동측 운동경로는 동일한 운동피질로부터 기원한 동측피질척수로에 의한 것으로 추정된다.

• 생명과학회지
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• 제26권1호
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• pp.129-139
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• 2016

운동은 중추와 말초의 각종 성장인자(BDNF, IGF-1, VEGF)들의 상호작용에 의해 뇌신경가소성을 증진시키고 인지기능을 향상시킨다. 지금까지 저·중강도 지속성 유산소 운동의 효과를 검증하는 선행연구가 주로 이루어졌기 때문에 고강도 운동에 따른 뇌신경성장인자의 발현 및 인지기능 개선 효과에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 하지만 최근의 과학적 증거들은 고강도 인터벌 운동이 시간 효율성, 안전성, 심폐지구력 개선 및 체중 감소에 효과적임을 암시하고 있으며, 미스포츠의학회(ACSM)에서 권장하는 일반인을 위한 운동지침에서도 무리가 되지 않는 수준에서 고강도 인터벌 운동 수행을 강조하고 있다. 특히 최근에 발표된 선행 연구에서 고강도 인터벌 운동은 말초조직과 뇌에서의 BDNF, IGF-1, VEGF의 발현을 증가시키고 그로 인한 인지기능 발달에 기여한다는 것을 보고하였으며, 관련된 유력한 생리학적 기전으로 고강도 인터벌 운동으로 인한 뇌의 저산소화와 뇌신경대사의 부가적인 에너지원이 될 수 있는 젖산 이용성 증가가 대두되고 있다. 따라서 향후 저산소화 및 젖산 이용성 증가에 따른 뇌신경성장인자 발현 개선에 어떤 분자생물학적 기전이 관여하는지를 탐구할 필요가 있으며, 또한 동일한 운동량을 가진 저·중강도 지속성 유산소 운동과의 비교 연구를 통해 뇌신경성장인자의 발현 및 인지기능 개선에 있어 고강도 인터벌 운동의 우수성을 입증하는 연구가 요구된다.

• 디지털융복합연구
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• 제18권3호
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• pp.267-273
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• 2020

전자파에 노출된 생쥐에서 운동이 해마에 미치는 생체영향을 확인하고자 뇌의 신경세포에서 많이 발현되는 AMPKα, p-AMPKα, ERK1/2, p-ERK1/2, p38, p-p38 단백질 발현의 변화를 해마에서 조사하였다. 10주 동안 생쥐들을 정상군, 운동군, 전자파 노출군, 전자파 노출 및 자발운동군으로 나누어 비교하였다. 생쥐들은 835 MHz의 주파수를 송출하는 Wave Exposer V20을 사용해 전자파에 노출시켰고, 각 분자들에 대한 단백질 발현량의 차이는뇌의 해마를 분리해 Western blot으로 조사했다. 각각의 분자들과 인산화 분자들에서 유의한 단백질 발현의 증가는 운동군에서 있었으며, 전자파 노출 및 운동군에서는 이들 분자들의 발현이 통계적으로 유의한 수준으로 현저히 감소하였다. 따라서, 본 연구는 기억을 담당하는 해마에서 운동에 의해 신경가소성이 증가할 수 있지만, 전자파에 노출되면 기억 및 인지기능이 영향을 받을 수 있어 전자파가 실제 세포수준에서 기억력에 영향을 미칠 수 있음을 보였다. 앞으로 전자파가 치매에 미치는 임상적 영향에 대한 연구를 진행한다면 흥미 있는 결과를 기대할 수 있을 것이다.