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Kafe 바로가기주관연구기관 | 울산과학기술원 Ulsan National Institute of Science and Technology |
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연구책임자 | 김성필 |
참여연구자 | 배영민 , 정승준 |
보고서유형 | 2단계보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2017-05 |
과제시작연도 | 2016 |
주관부처 | 미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 | TRKO201800004741 |
과제고유번호 | 1711037364 |
사업명 | STEAM연구 |
DB 구축일자 | 2018-05-05 |
키워드 | 레이저.기능자기공명영상.피부 신경생리학.뇌영상기술.햅틱스.구심성 신경섬유.신경 촉감지도.Laser.functional magnetic resonance imaging (fMRI).Skin neurophysiology.Neuroimaging.Haptics.Sensory afferent nerves.Neural tactile map. |
DOI | https://doi.org/10.23000/TRKO201800004741 |
● 본 연구는 레이저 기반 촉각 자극 시스템을 이용하여 유발되는 촉감에 대해 신경생리학적 및 뇌신경학적 메커니즘을 규명하고 레이저 촉각을 최적화하는 것을 목표로 함
● 주요 연구 내용
- 레이저로 유발될 수 있는 촉감에 대한 인간의 지각 및 인지적 정보처리 메커니즘을 뇌영상 분석을 통해 연구
- 세포 단위의 촉감 자극 감지 및 전달 메커니즘 연구
- 구심성 신경섬유신호 분석을 통해 레이저 유도 촉감의 신경정보 메커니즘 연구
● 주요 연구 결과
- 레이저 기반 촉감에 대한 대뇌 활성화 규명 및 진동,
● 본 연구는 레이저 기반 촉각 자극 시스템을 이용하여 유발되는 촉감에 대해 신경생리학적 및 뇌신경학적 메커니즘을 규명하고 레이저 촉각을 최적화하는 것을 목표로 함
● 주요 연구 내용
- 레이저로 유발될 수 있는 촉감에 대한 인간의 지각 및 인지적 정보처리 메커니즘을 뇌영상 분석을 통해 연구
- 세포 단위의 촉감 자극 감지 및 전달 메커니즘 연구
- 구심성 신경섬유신호 분석을 통해 레이저 유도 촉감의 신경정보 메커니즘 연구
● 주요 연구 결과
- 레이저 기반 촉감에 대한 대뇌 활성화 규명 및 진동, 압감, 질감 등 레이저로 유발될 수 있는 다양한 촉감에 대한 대뇌 신경정보처리 모델 개발
- 촉각 감지 분자 메커니즘 규명 및 기계적 자극 감지 신경 세포에서 레이저 기반 촉각 자극에 대한 신경 신호 전달 기전 검증
- 생체에 안전한 레이저 자극 범위 확립
- 구심성 신경섬유 활동 분석을 통한 다양한 촉각에 대한 신경 촉감지도 구축
● 활용 가능 분야 및 파급 효과
- 레이저를 이용한 AR/VR에서의 비접촉식 가상 촉감 구현
- 레이저 혈관 조절, 비약물성 통증 완화 기술 등 바이오 및 의료 분야
- 촉각 지각 및 인지 과정 뇌신경 정보처리 기전 규명
(출처 : 보고서 요약서 3P)
Ⅳ. Results
Neuroscience and neuroimaging
● Securing neurological evidence that laser induced tactile by laser stimulus caused activating the somatosensory area that processing the tactile information in cerebrum with fMRI study
● Securing neurological evidence that laser induced tactil
Ⅳ. Results
Neuroscience and neuroimaging
● Securing neurological evidence that laser induced tactile by laser stimulus caused activating the somatosensory area that processing the tactile information in cerebrum with fMRI study
● Securing neurological evidence that laser induced tactile by laser stimulus and normal mechanical stimulus are trigger the cerebral neural activation pattern with EEG study
● Investigate the activation pattern similar to mechanical stimulus by fMRI amd EEG study of stimulus that using the plasma or laser indirect stimulus using the medium that various stimulus using laser.
● Development of a cerebral structural/functional connective model that various tactile information such as vibration and pressure induced by laser.
● Suggestion the neurological information processing model of human tactile percept principle by define neurological mechanism of fundamental element of tactile perception such as roughness, stickness, hardness, warmness.
Neurophysiology
● Identification of Merkel cell ion channel and detection of tactile ion channel
● Identification of electrophysiological characteristics of Piezo2 ion channel (under revision; Sci Rep. As of February 2017)
● Identification of general mechanical stimulus sensing signals of ion channels
● Laser-assisted mechanical stimulation setup compatible with patch clamps and intracellular calcium concentration imaging recorders and domestic and PCT patent application
● Ion channel recording and mechanical stimulation reaction similarity verification activated by laser stimulation using Merkel cell line (MCC-13) and neuronal cell line (N2a): Identification of Piezo2 activated by laser
● Exclusion of cytotoxicity of laser stimulation used in this study by XTT experiment method and immunohistochemistry
● Ex vivo environment Skin sensation Peripheral nerve activity record experiment setup and control experiment success
● Experiment with skin-ascending nerve patch to compare the spike pattern of ascending nerve by mechanical stimulation and laser
● Verification of activation of touch sensory cells by direct laser stimulation, indirect medium-mediated laser stimulation, and by laser-induced plasma
● In addition, identification of candidates for light-sensing proteins in non-visual cells, the regulation of cell proliferation through laser, and regulation of vascular tone
● Finally, activation detection with peripheral tactile sensor and tactile sensing ascending pathway by laser
(출처 : SUMMARY 14P)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
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