초록

● 뇌영상 획득을 위해 뇌파측정 설비 구축 및 뇌파/MRI/MEG 등의 다양한 형태의 뇌영상 데이터 베이스 확보
● 뇌영상으로부터 뇌 네트워크 구성 기법 연구
● 뇌 네트워크 기초 특징 분석, 계층적모듈구조 분석
● 지능, 개인 성향에 따른 뇌 네트워크 특징 분석
● 뇌 네트워크 시각화 프로그램 개발
● 신경세포 활동과 거시적 거동 수리모델 개발

Abstract ▼

IV. Results
Various types of neuroimages (T1/fMRI/DTI/EEG) are integrated and used for neuroimage acquisition and its analysis. In brain network research, the method of network extraction is developed for neuroimaging of fMRI and EEG with temporal variation and it is investigated the characterist

IV. Results
Various types of neuroimages (T1/fMRI/DTI/EEG) are integrated and used for neuroimage acquisition and its analysis. In brain network research, the method of network extraction is developed for neuroimaging of fMRI and EEG with temporal variation and it is investigated the characteristics of hierarchical structure, which is considered as the key element for brain information process. In addition, it is investigated the difference of brain network of people depending on their IQ and Temerament and Character Inventory. We conduct the research on analysis method for temporal dynamic network. In mathematical neuronal modeling, a single neuron model and a networking model are investigated. Consequently we introduce a model generating BOLD signal which is obtained with fMRI as a result of neuronal activities. The model shows how actual neuron activities manifested in neuroimaging. Finally we develop a hierarchical information process model based on the function and structure of the brain. In addition, a software specialized for brain network analysis is developed.

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• Summary ... 6
• CONTENTS ... 8
• 목 차 ... 9
• 제1장 연구과제의 개요 ... 11
• 제1절 연구 목적 ... 11
• 제2절 연구 필요성 ... 12
• 제3절 연구 범위 ... 14
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 15
• 제3장 연구수행 내용 및 결과 ... 20
• 제1절 뇌 영상데이터로부터 네트워크 추출 기술 연구 ... 20
• 1. 융합뇌영상 획득 연구 ... 20
• 2. 확산텐서 영상으로부터 뇌 구조 네트워크 구하는 기법과 뇌 구조 네트워크 분석 연구 ... 28
• 3. 시계열 데이터 분석을 통한 신경망 네트워크의 연결성 및 연결강도 추출방법 개발 ... 37
• 4. 동역학 시계열 데이터 분석을 통한 노드 연결 도수(degree) 추정 ... 41
• 5. [위탁] 압축센싱을 이용한 fMRI BOLD신호로부터 수리적 모델 추출법 개발 ... 45
• 6. [위탁] 뇌활동 데이터로부터 다층 네트워크 추출 및 기초특징 분석연구 ... 47
• 제2절 다중 뇌영상 분석 및 가시화 소프트웨어 개발 ... 52
• 1. 뇌영상 분석의 Work-flow 및 관련 기술 ... 52
• 2. 뇌기능영상 전처리 프로그램 (i3brain Matlab Toolbox) ... 53
• 3. 뇌 네트워크 분석 결과의 가시화 프로그램 (i3brain) ... 54
• 제3절 뇌 네트워크 특성 연구 ... 65
• 1. 그래프 이론 기반의 뇌 네트워크 분석 기법 연구: 네트워크 모듈분석을 위한 다척도 앙상블 클러스터링 기법 (NIMS) ... 65
• 2. 기능 뇌 네트워크의 기본 특성 연구 ... 72
• 3. 작업기억 동안의 뇌 기능 연결성 분석 ... 77
• 4. 기능 뇌 네트워크와 지능과의 상관성 연구 ... 80
• 5. 인간의 성격과 뇌 네트워크 모듈 구조의 상관성 연구 ... 83
• 6. 외향적/내향적 사람의 뇌 기능네트워크의 시간에 따른 변화 연구 ... 90
• 제4절 뇌활동 이론 연구 ... 93
• 1. Mathematical Model for Neuronal spike type dependency of fMRI BOLD signal ... 93
• 2. 단일 신경연산단위 100개로 구성된 pseudo-minicolumn에 대한 수리적 모델 ... 104
• 3. The effects of presynaptic terminal structure on regulating neurotransmitter release ... 107
• 4. 휴지(休止) 상태의 뇌 활동 모델링 연구 ... 116
• 5. 신경세포 말단 시냅스의 신경전달물질 분비 특성에 관한 연구 ... 122
• 제5절 정성적 연구 결과 요약 ... 126
• 1. 1차년도 대표연구 성과 ... 126
• 2. 2차년도 대표연구 성과 ... 127
• 3. 3차년도 대표연구 성과 ... 129
• 제6절 정량적 성과 ... 130
• 1. 논문게재 성과 ... 130
• 2. 학술회의 발표 성과 ... 133
• 3. 학술회의 개최 성과 ... 136
• 4. 특허 성과 ... 137
• 5. 특허 외 지적재산권 성과 ... 137
• 6. 기타 저술 성과 ... 137
• 제7절 연도별 연구목표와 달성도 ... 138
• 1. 3차년도 연구개발목표의 달성도 ... 138
• 2. 2차년도 연구개발목표의 달성도 ... 140
• 3. 1차년도 연구개발목표의 달성도 ... 142
• 제4장 연구결과의 활용계획 ... 143
• 제5장 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 145
• 제6장 참고문헌 ... 148
• 끝페이지 ... 170