보고서 정보
주관연구기관 |
서울대학교 Seoul National University |
연구책임자 |
정천기
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참여연구자 |
오승하
,
김명선
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보고서유형 | 2단계보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2012-07 |
과제시작연도 |
2011 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
과제관리전문기관 |
한국연구재단 National Research Foundation of Korea |
등록번호 |
TRKO201700012221 |
과제고유번호 |
1345156774 |
사업명 |
첨단융합기술개발 |
DB 구축일자 |
2017-11-13
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키워드 |
인지장애.대뇌가소성.감각-운동 네트워크.통증.운동계획 집행기능.와우이식.전농.Cognitive dysfunction.Brain plasticity.Sensorymotor Network.Pain.Motor planning.Executive function.cochlear implants.deafness.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201700012221 |
초록
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제1세부과제
- 간섭자극의 세기에 따라 일차, 이차체성감각피질의 반응이 조절됨을 확인하였으며, 이차체성감각영역이 감각의 세기 정보를 시간적으로 통합하는 역할 제시.
- 안정된 상태의 근육수축을 유지할 때 일차운동피질과 손가락 근육의 근전도 신호간의 주파수 밀착성을 분석하여 엄지손가락의 안정적인 근육수축 메카니즘을 제시.
- DBS에 의한 진전이 있는 손에서 운동피질-근전도 신호간의 연결성 증가 관찰.
- 말초의 통각 수용기(Aδ-fiber)를 선택적으로 자극하여 대뇌 통증 네트워크 영역 매핑 및 활동성 분석 기
제1세부과제
- 간섭자극의 세기에 따라 일차, 이차체성감각피질의 반응이 조절됨을 확인하였으며, 이차체성감각영역이 감각의 세기 정보를 시간적으로 통합하는 역할 제시.
- 안정된 상태의 근육수축을 유지할 때 일차운동피질과 손가락 근육의 근전도 신호간의 주파수 밀착성을 분석하여 엄지손가락의 안정적인 근육수축 메카니즘을 제시.
- DBS에 의한 진전이 있는 손에서 운동피질-근전도 신호간의 연결성 증가 관찰.
- 말초의 통각 수용기(Aδ-fiber)를 선택적으로 자극하여 대뇌 통증 네트워크 영역 매핑 및 활동성 분석 기술 개발.
- Fibromyalgia의 일차, 이차 체성감각영역에서 통각과민을 관찰하여 통증처리계의 이상을 확인함.
- CRPS의 안정상태의 뇌 활동을 측정 후 비정상적인 시상핵-대뇌피질 리듬을 관찰.
- 운동계획 단계에서 다양한 패턴의 실행운동에 대한 구별된 뇌 활성화 확인.
제2세부과제
- 본 연구는 청각결핍과 회복, 그에 따른 언어경험의 차이에 의한 대뇌의 구조적, 기능적 가소성과 그에 연관된 임상적 변화를 연구하였음. 연구대상으로 청각언어경험이 없는 언어습득기 전 전농환자군과 청각언어를 획득한 후 전농이 된 언어습득기 후 전농환자군 및 인공와우이식수술로 청각을 회복한 환자군을 포함 함.
- 청각언어를 습득한 후 전농이 되면 청각언어신호의 소실로 청각관련 및 대뇌 여러 부위의 피질 밀도가 감소됨.
- 청각언어, 청각경험이 없는 전농환자는 정상 혹은 언어 습득 후 전농환자와 대뇌 구조적 네트워크가 다르게 발달함.
- 전농환자에서 청각을 회복한 뒤에도 시각정보에 주로 의존하며 시각 혼동에 예민함.
- 와우이식사용자에서 의사소통을 위한 고위인지기능이 중요함.
- 전농 성인의 경우, 우울하거나 불안감, 피해의식을 느낄 가능성이 있으며, 전농기간이 길 경우, 우울감보다는 피해의식이나 정서적 불안정성이 높아 재활시 고려가 필요함.
제3세부과제
본 연구는 집행 기능의 하위 기능인 억제 능력 (인지 억제와 행동 억제), 계획 능력과 활동 기억을 사건관련전위와 뇌자도로 측정 가능한 실험 방안과 뇌국소원 분석 기법을 개발하고 개발된 실험방안과 분석 기법을 사용하여 집행 기능의 대뇌 기제를 규명하고자 하였음.
- 연구 결과, 인지 억제, 행동 억제, 계획 능력과 활동 기억을 신뢰롭게 측정하는 실험 방안을 개발하였고, 이 실험 방안을 이용하여 사건관련전위를 측정하였음.
- 본 연구에서 개발한 분석 기법을 통해 집행 기능에 관여하는 뇌 영역들을 신뢰롭게 추정하였고 뇌국소원 결과에 근거하여 집행 기능에 관여하는 대뇌 기제를 규명하였음. 또한 집행 기능의 장애를 가지고 있는 분열형 인격성향군(schizotypal personality disorder)과 정상통제군의 뇌 활성화 영역을 비교하여 집행 기능의 장애에 관여하는 대뇌 영역을 규명할 수 있었음.
- 인지 억제에 관한 연구 결과는 해외 학술지 (Open Journal of Psychiatry, 2012)에 게재되었고 행동 억제에 관한 연구 결과는 해외 학술지에 현재 투고하여 심사 중에 있으며, 계획 능력과 활동 기억에 관한 연구 결과는 해외 학술대회 (Organization for Human Brain Mapping: OHBM)에 포스터 발표를 할 예정인 동시에 논문 작성 중임. 분열형 인격성향군의 집행 기능의 결함에 관한 신경심리연구 결과는 해외 학술지 (Comprehensive Psychiatry, 2011)에 게재되었음.
- 집행 기능을 세 가지 주요 하위 기능으로 구분하여 공통적인 대뇌기제가 하위 기능에 작용하는가를 살펴보았으며, 이를 통해 본 연구는 집행 기능의 대뇌 기제를 밝힐 수 있었고, 이 결과는 정신 장애환자군과 부적응 문제를 가지는 일반인들에서 관찰되는 집행 기능의 장애를 이해하는 데에 중요한 정보로 활용될 수 있음.
(출처:보고서 요약서 p.3)
Abstract
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제1세부과제
Analysis of sensory-motor neural network as cognitive-behavioral basis using magnetoencephalography
Ⅲ. Results
- The somatosensory cortical activation in the S1 and S2 were modulated by intensity of interfering stimuli. Our findings of a greater gating effect on the bilateral S2
제1세부과제
Analysis of sensory-motor neural network as cognitive-behavioral basis using magnetoencephalography
Ⅲ. Results
- The somatosensory cortical activation in the S1 and S2 were modulated by intensity of interfering stimuli. Our findings of a greater gating effect on the bilateral S2 compared to the contralateral S1 indicate that S2 may play an important role in temporal integration of different intensity levels of somatosensory inputs.
- The beta-band M1-EMG coherence for thumb muscle is predominantly greater than that for little finger muscle during steady-state isometric contraction. The beta-band M1-EMG coherence may reflect effective oscillatory interaction between the M1 and finger muscle during steady-state motor output.
- The beta power activity in the contralateral frontal/parietal areas during planning for upcoming movement is differentiated by the category of action sequences to perform.
- The cortical response to Aδ-fiber stimulation was augmented in patients with fibromyalgia.
- Abnormal thalomocortical low frequency activity provides an objective denominator for the diagnosis in CRPS.
제2세부과제
Cochlear implantation (CI) is the only method of sensory replacement which is commercially available and clinically acceptable. In that way, CI is considered as a great tool in observing brain plasticity caused by the deficit as well as the recovery of hearing. This study was designed to evaluate the anatomical and functional plasticity associated with deafness and hearing restoration following CI. Deaf patients with different language experience were subjected to examine the effect of different language experience. Audiovisual integration function of cochlear implantees was examined in neurophysiological level using H215O-PET with various audiovisual tasks. In deaf adults, MMPI(Minnesota Multiphasic Personality Inventory) was performed prior to the CI and analysed.
Part 1. structural MRI: In postlingual deaf, gray matter density and volume decreased but, not in prelingual deaf. In prelingual deaf, connectivity between frontal-temporal, temporal-occipital and frontal-occipital increased but, nodal global efficiency decreased than normal control. In contrast, in postlingual deaf, the connectity between areas were similar to normal hearing group. This indicated different auditory experience affected development of brain networks.
Part 2. MEG: spontaneous MEG in the whole brain was analyzed in pre- and postlingual deaf subjects comparing normal controls. prelingual deaf showed decreased density in the left anterior temporal and parietal areas in theta band and central occipital area in gamma band. comparing asymmetric index in the temporal lobe area, postlingual deaf and normal hearing group showed left-dominant density, in contrast to the prelingual group showing right-dominant density.
Part 3. H215O-PET: Measurement and analysis were performed for postlingual deaf CI users and normal controls in 4 conditions: auditory-visual(AV) incongruent, AV congruent, auditory only, silent baseline. The postlingual deaf patients showed lower rate of correct answers and lower answering speed especially in the AV incongruent condition. In the AV congruent condition, a decrease of cerebral blood flow was observed in the left auditory area. An increase of activity in prefrontal area was found in all three conditions, which implicated that high cognitive function was important in communication among CI users. And we confirmed that higher visual dependency was related with poorer auditory performance after CI.
Part 4. Personality of deaf adults: In the analysis of personality traits among deaf adults using MMPI, Generally, deaf patients showed higher score in depression, paranoia, hypomania scales. Perilingual deaf, who were deaf for most of their lifetime showed lower score in depression but higher score in paranoia and hypomania than patients who lost their hearing progressively or suddenly after they had grown-up. The lower score in schizophrenia scales correlated with the better postoperative speech performance. Based on these results, it may be useful to understand the auditory-visual sensory cortical plasticity caused by auditory deficit and functional change after CI. In addition, these results could give effective information for developing individualized auditory rehabilitation in post CI patients.
제3세부과제
A study on the cerebral mechanisms of executive function using event-related potentials and magnetoencephalography
Ⅳ. Study results
- We developed experimental designs which are suitable for the measurement of executive function: Stroop task (for measurement of the cognitive inhibition), Go/NoGo paradigm (for measurement of the behavior inhibition), Iowa gambling task (for measurement of planning ability) and Delayed-response task paradigm (for measurement of working memory)
- We developed the source localization methods which can be applied to ERPs data.
- The neural networks of executive function in normals were investigated by using ERPs and the source localization methods.
- The abnormal neural networks underlying deficits of executive function in individuals with schizotypal traits were investigated by using ERPs and the source localization methods.
(출처:SUMMARY p.11)
목차 Contents
- 표지 ... 1제 출 문 ... 2보고서 요약서 ... 3요 약 문 ... 5 제1세부과제 ... 5 제2세부과제 ... 6 제3세부과제 ... 9SUMMARY ... 11 제1세부과제 ... 11 제2세부과제 ... 12 제3세부과제 ... 13CONTENTS ... 15목차 ... 16제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 17 1 절. 연구개발의 목적 ... 17 2 절. 연구개발의 필요성 ... 18제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 23 제1세부과제 ... 23 제2세부과제 ... 24 제3세부과제 ... 27제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 29 제1세부과제 ... 29 제2세부과제 ... 48 제3세부과제 ... 62제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 80 제1세부과제 ... 80 제2세부과제 ... 82 제3세부과제 ... 83제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 90 제1세부과제 ... 90 제2세부과제 ... 92 제3세부과제 ... 93제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 94 제1세부과제 ... 94 제2세부과제 ... 94 제3세부과제 ... 96제 7 장 참고문헌 ... 97끝페이지 ... 111
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