초록 ▼

본 연구는 인공와우이식수술 전후의 전농 환자들을 대상으로 청각의 결핍 및 회복에 따른 두뇌의 가소성 변화에 대한 다각적이고 체계적인 연구를 수행함. 첫째, 청각 결핍과 회복에 따른 대뇌의 가소성 변화를 알아보기 위하여 인공와우 이식 전의 전농 환아들과 정상청력 아동들을 대상으로 확산텐서영상을 촬영, 대뇌의 구조적 특징 및 이에 따른 인공와우이식수술 후 언어능력의 상관관계를 알아보았음. 또한 이런 환자들에서 FDG-PET을 촬영하여 대뇌 부위별 당대사량을 측정, 인공와우이식수술 결과와의 연관성을 분석함. 둘째, 인공와우이식환자의 so

본 연구는 인공와우이식수술 전후의 전농 환자들을 대상으로 청각의 결핍 및 회복에 따른 두뇌의 가소성 변화에 대한 다각적이고 체계적인 연구를 수행함. 첫째, 청각 결핍과 회복에 따른 대뇌의 가소성 변화를 알아보기 위하여 인공와우 이식 전의 전농 환아들과 정상청력 아동들을 대상으로 확산텐서영상을 촬영, 대뇌의 구조적 특징 및 이에 따른 인공와우이식수술 후 언어능력의 상관관계를 알아보았음. 또한 이런 환자들에서 FDG-PET을 촬영하여 대뇌 부위별 당대사량을 측정, 인공와우이식수술 결과와의 연관성을 분석함. 둘째, 인공와우이식환자의 sound simulation을 위한 vocoder를 제작하여 정상인을 대상으로 검사를 시행하고 water-PET 상에서 대뇌 활성화 양상을 분석하여 인공와우이식 환자에서 시-청각 자극 연합 양상 등을 밝혀냄. 셋째, 인공와우수술 전후의 정서, 인지적 요소의 변화를 분석하여 인공와우 수술 후 언어능력과의 상관관계를 보고함. 마지막으로 난청 동물모델에서 청각피질 가소성의 전기생리학적 특징을 계측하는 시스템을 정립, 이를 이용하여 일측성 난청 동물모델에서의 청각피질 활성도의 변화 양상 및 특징들을 분석함.

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

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

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.

Part 1. Analaysis of brain plasiticity in prelingual deaf children using diffusion tensor image (DTI) and FDG-PET : We recruited the prelingual deaf children and performed DTI and PDG-PET imaging studies. Compared to the normal hearing children, there were specific patterns of structural and functional cortical activities in the prelingual deaf children. Moreover, To investigate morphological changes in these brains voxel-based morphometry, voxel-wise correlation with the primary auditory cortex, and whole brain network analyses using morphological covariance were performed in deaf patients. As results, patterns of connected components changing during network filtration were different between prelingual deafness and hearing adults while these were the same in postlingual deafness. We propose that the preserved density of auditory cortex associated with increased connectivity in prelingual deafness, and closer coupling between certain brain areas, represent distinctive reorganization of auditory and related cortices compared with hearing or postlingual deaf adults.

Part 2. Langue processing in audiovisual multimodal environments for patients with restored hearing via CI using vocodor paradigm: Signal processing for acoustic simulations of cochlear implants was performed and developed vocoder paradigm to simulate the sound stimuli of CI patients. This vocoder paradigm was applied to the normal hearing subjects and underwent water-PET scans while carrying out a behavioral tast requiring the various types of auditory stimuli, including bimodal audiovisual congruent and incongruent stimuli. We also performed water-PET scans in CI users and analyze the results compared with the normal hearing control. We identified specific stimulation patterns in CI users by bimodal audiovisual stimuli.
Taken together our results suggest that for multimodal inputs, cochlear implant users are more vision-reliant when processing congruent stimuli and are disturbed more by visual distractors when confronted with incongruent audiovisual stimuli. To cope with this multimodal conflict, CI users activate the left inferior frontal gyrus to adopt a top-down cognitive modulation pathway, whereas normal hearing individuals primarily adopt a bottom-up strategy.

Part 3. The effect of psychosocial factors on outcomes of CI : To evaluate the sychosocial characteristics of deaf people undergoing CI and to determine which psychosocial factors affect performance after CI, the Minnesota Multiphasic Personality Inventory (MMPI) and performance IQ were administered before CI to measure psychosocial and emotional problems. These data were analyzed for the relations with CI outcomes. As results, there were differences in psychosocial characteristics according to the etiology of deafness. The outcomes may be affected by psychosocial variables such as the severity of mental distress and social problems as well as duration of deafness.

Part 4. Establishment of deaf rat model and measurements of neurophysiologies auditory cortex: We made a deaf mouse using cochlea obliteration or kanamycin injection technique. And we measured the auditory cortex neural cell activities using multi-channel recording system (MAP system, Plexon Inc.).

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 8
• 목차 ... 9
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 10
• 제1절 연구개발의 목적 ... 10
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 10
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 제1절. 언어습득기 이전의 선천성 고도감각신경성난청 환자에서 인공와우 수술 전 후 대뇌청각피질의 당대사량 연구 ... 12
• 제2절. 언어습득기 이전 전농 난청환자에서 대뇌청각피질 구조의 가소성 연구 ... 15
• 제2절. 언어습득기 이전 전농 난청환자에서 대뇌청각피질 구조의 가소성 연구 (Shibata DK, AJNR Am J Neuroradiol. 2007) ... 15
• 제3절 인공와우이식수술 전후의 시-청각 연합기능의 변화 연구(Giruad et al., Neuron, 2001) ... 15
• 제4절 와우이식 수술 전후 인지기능 비교 연구 (Shin MS, et al.,Ear Hear. 2007) ... 16
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 17
• 제1절 선천성 전농 소아의 대뇌 구조적/기능적 특성 연구 ... 17
• 제2절 vocoder를 이용한 시-청각 연합기능 연구 ... 21
• 제3절 와우이식 전후의 성인환자에서 심리사회적인 적응 및 고위인지기능 평가 ... 28
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 37
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 42
• 제1절 청각 결핍 및 회복시의 대뇌의 구조적/기능적 특성 연구 : 다양한 수술 전 대뇌 기능 및 시청각 자극 종류에 따른 대뇌 가소성변화 연구 ... 42
• 제2절 인공와우 이식 수술 전 후 시-청각 연합기능 연구: 다양한 인공와우 이식 수술 전후의 parameter들에 따른 시-청각 연합기능의 변화 연구 ... 42
• 제3절 인공와우 수술 전 후 심리사회적, 인지적 요인들의 변화 분석 및 대뇌가소성과의 연관성 분석 ... 43
• 제4절 선천성 및 후천성 전농 동물모델에서 청각피질의 신경생리학적 특성 ... 43
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 44
• 제1절 언어습득기 전후 전농에 따른 대뇌 피질의 구조적/기능적 변화 ... 44
• 제2절 전농환자들에서의 시-청각 자극에 대한 대뇌피질기능 변화 ... 44
• 제3절 전농 환자들의 정신, 심리학적 특징과 인공와우수술 결과와의 상관성 ... 45
• 제7장 연구시설·장비 현황 ... 46
• 제8장 참고문헌 ... 47
• 끝페이지 ... 49