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Kafe 바로가기주관연구기관 | 이화여자대학교 Ewha Womans University |
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연구책임자 | 류인균 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2020-08 |
주관부처 | 과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
등록번호 | TRKO202100014768 |
DB 구축일자 | 2021-10-02 |
키워드 | 외상후증후군.뇌모니터링.조기예측.조기개입.동물모델.posttraumatic syndrome.brain monitoring.early detection.early intervention.animal model. |
□ 연구의 목적 및 내용
▪ 최종 목표: 본 연구는 외상·재난 이후 발생하는 외상후증후군(posttraumatic syndrome, PTS)의 예방을 위하여 뇌인지과학 기반의 조기예측 진단기술을 개발하고 외상후증후군 발생 위험군에 대한 조기개입 뇌신경·인지조절 치료기술을 개발하는 것을 최종 목표로 함. 아울러 인적 사고 및 재난 발생을 방지하기 위하여 주의-맥락-정서 뇌신경회로의 기능을 모니터링하고 향상시킬 수 있는 시스템을 개발하고자 함.
대규모 외상·재난 코호트 구축 및 동물모델을 활용한 기술개발을 통해 궁극적으로는
□ 연구의 목적 및 내용
▪ 최종 목표: 본 연구는 외상·재난 이후 발생하는 외상후증후군(posttraumatic syndrome, PTS)의 예방을 위하여 뇌인지과학 기반의 조기예측 진단기술을 개발하고 외상후증후군 발생 위험군에 대한 조기개입 뇌신경·인지조절 치료기술을 개발하는 것을 최종 목표로 함. 아울러 인적 사고 및 재난 발생을 방지하기 위하여 주의-맥락-정서 뇌신경회로의 기능을 모니터링하고 향상시킬 수 있는 시스템을 개발하고자 함.
대규모 외상·재난 코호트 구축 및 동물모델을 활용한 기술개발을 통해 궁극적으로는 인간 판단오류로 인한 인적재난 발생을 방지하고, 골든타임 내에 외상후증후군에 대한 조기예측 및 개입이 가능한 뇌인지과학 기반의 원천기술을 개발하여 외상·재난 노출 이후 발생하는 스트레스성 뇌 질환의 진단과 치료에 대한 ‘예방과 대비’ 중심의 ‘외상·재난 전주기 대응 기술 및 시스템’을 개발하는 것을 최종 목표로 함.
▪ 연구 개발 내용:
[1단계: 조기 진단 및 개입을 위한 기반 기술 개발]
- 자료 구축·분석: 특수직업군/외상노출일반인의 외상 전주기별 뇌영상·신경생리·인지·혈액·유전 자료를 확보함.
- 시스템 개발
[조기예측·개입] 외상후증후군 조기예측 진단기술 및 조기개입 치료기술 개발을 위한 요소기술 및 프로토콜을 개발함.
[동물모델] 외상후증후군 동물모델 2종을 확립하고, 외상후증후군의 신경회로의 기능 및 작동원리를 규명.
[판단오류방지] 다차원 생체신호 기반 주의저하 예측 기반기술 확립, 상황-정서맥락적 인지통제 조절 인자 발굴, 뇌가소성 변화 측정 기반기술을 확립함.
- 이슈분석: 법학 및 심리학 전문가에 의한 재난 대응관련 법, 행정, 심리, 윤리 이슈를 분석함.
- 기술요소지원: 임상적용 가능한 新지표(유전자, 생체신호), 유전자변형 동물모델을 발굴함.
[2단계: 조기 진단 및 개입을 위한 핵심 기술/시스템 정교화]
- 시스템 고도화 및 효용성 평가: 개발된 각 재난대응 및 방지 기술/시스템을 해당 수요군에 적용시킬 수 있도록 시스템 고도화 및 기술 효용성에 대한 검증을 시행하고 고도화함.
- 이슈분석: 재난 대응 뇌과학 기술의 범사회적 적용을 위한 법, 행정, 심리, 윤리 이슈에 대한 해결책과 대응방안을 모색함.
- 기술요소지원: 新지표(유전자, 생체신호) 및 유전자변형 동물모델 연구 결과의 임상적용 유효성을 검증함.
□ 연구개발성과
▪ 본 연구진은 각 연구 개발 분야에서 연구를 성실히 수행하고 초기 목표를 성공적으로 달성하였으며, 양적, 질적으로 우수한 성과를 창출하였음. 주요 성과를 요약하면, SCI급 논문 192편(JCR 분야 상위 10% 이내 논문 47편, JCR 분야 상위 30% 이내의 논문이 전체 78%인 149편으로 질적으로 우수한 성과임)과 비SCI급 논문 60편을 출판함. 조기진단 및 개입 시스템 개발과 관련된 핵심 기술에 대한 국내특허 55건 출원(등록 30건), 해외특허 32건 출원(등록 5건), 시작품을 33건 이상 제작하였음. 또한 산-학-연-수요처 연구 협력협약(MOU) 26건 및 수요처 연계 시범사업, 기술이전 5건, 기술검증-피드백 수렴을 위한 수요처 연계 시범사업과 기술 활용 간담회 및 수요처-사업단 공동 심포지엄 다수 개최, 연구성과의 언론보도 등 연구성과 실용화 및 확산을 위해 적극적으로 노력함. 뇌과학 분야의 전문 인력 양성 분야에서도 박사 34명, 석사 49명의 학문후속세대를 양성함.
▪ 세부과제 간 연계를 통한 각 분야별 구체적 성과로, 대규모 외상코호트 구축 분야에서 외상노출일반인-특수직업군(세부1), 중증신체손상환자(세부5), 중증 외상후스트레스장애 환자(세부7)의 혈액/뇌영상/인지/신경생리/유전 자료 데이터베이스를 목표 대비 초과달성 하였음(세부1-세부5-세부7). 코호트 자료 분석 결과를 바탕으로 선별한 혈액/체액 마커에 대한 동시측정 바이오키트 시작품을 제작하고 코호트를 테스트베드로 활용하여 검증 및 관련 핵심 기술에 대해 기술이전 함(세부1-세부5). 선정된 혈액/체액/신경회로 기반의 진단 마커는 본 연구개발을 통해 구성한 외상후증후군 행동 및 유전자 동물모델(8개 모델, 세부3-세부8)에서 검증함(세부1-세부3-세부8). 외상후증후군 관련 신경생리 생체신호 마커 선별(세부1-세부7) 및 뇌 신경회로 타깃 지표를 발굴하여(세부1-세부2-세부3-세부4) 외상후증후군 조기개입 및 치료를 위한 뇌신경, 인지조절 신경회로망을 규명하고, 이를 기반으로 하는 인지조절 알고리듬과 모바일기반 전산화 인지조절 소프트웨어 시작품을 제작 및 수요처 시범사업을 통해 검증하였으며(세부2-세부4), 개발한 적정 타깃팅 뇌신경조절 기술을 인체적용시험 5건(식약처 의료기기 임상시험 1건 포함)을 통해 검증하고 정교화 함(세부1-세부2). 또한 판단오류 방지 및 조기개입을 위한 인지, 정서적 조절 인자 기반의 뇌신경회로 모니터링 및 인지조절 기법을 정교화하고 신뢰도를 향상시킴(세부2-세부4). 외상후증후군의 새로운 지표로 뇌파(세부1-세부7) 및 유전지표(세부1-세부5-세부8)를 발굴하고, 제작한 동물모델 기반 외상후증후군 개입 뉴로디바이스 시작품을 수요군 적용 결과를 토대로 보완함(세부3-세부4). 또한 본 연구개발성과의 실제 활용 시 발생할 수 있는 법, 행정, 사회 이슈를 분석하고 해결책을 모색함(세부1).
□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
본 연구개발성과는 외상·재난 이후 발생하는 외상후증후군을 예방할 수 있는 뇌인지과학 기반의 첨단 재난대응 기술 및 시스템으로서 외상·재난 노출 후 발생하는 스트레스성 뇌질환의 진단과 치료에 대하여, 기존의 사후 대처가 아닌, 조기예측 및 조기개입을 통한 선제적인 대응과 예방에 활용될 수 있으며, 이를 통해 질병부담을 완화하고 국민 삶의 질을 향상시킬 수 있으리라 기대됨. 또한 본 연구에서 개발된 인지조절 시스템은 판단오류로 인한 인적 재난을 예방하여 국민의 안전성 향상에 크게 기여할 것이며, 뇌가소성 기반뇌신경조절 모듈은 외상후증후군의 조기개입분야뿐만 아니라 다른 뇌질환의 치료에도 기여할 수 있으리라 예상됨. 나아가 본 연구개발 성과로 도출되는 뇌과학원천기술을 통해 재난재해안전 분야의 기술을 선점하고 관련된 뇌과학 기반 신산업을 창출할 수 있으리라 기대함.
(출처 : 요약문 4p)
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