초록 ▼

□ 연구개요
본 연구의 목표는 특정 신경세포 종류별 선택적 자극이 가능한 비침습적 뇌자극 기술의 기전을 규명하고 이를 바탕으로 하여 최적의 선택적 뇌 신경세포 자극 프로토콜을 개발하는 것이다. 본 연구진이 보유하고 있는 다양한 비침습적 자극 프로토콜로 조절이 용이한 교류 자기자극(AC-TMS) 기술을 활용하여 다양한 뇌자극 프로토콜에 의한 신경세포 종류별 활동 변화의 기전을 규명하고자 하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
동일 뇌 영역에도 각기 다른 역할을 수행하는 다양한 신경세포 종류가 존재하기 때문에, 정밀

□ 연구개요
본 연구의 목표는 특정 신경세포 종류별 선택적 자극이 가능한 비침습적 뇌자극 기술의 기전을 규명하고 이를 바탕으로 하여 최적의 선택적 뇌 신경세포 자극 프로토콜을 개발하는 것이다. 본 연구진이 보유하고 있는 다양한 비침습적 자극 프로토콜로 조절이 용이한 교류 자기자극(AC-TMS) 기술을 활용하여 다양한 뇌자극 프로토콜에 의한 신경세포 종류별 활동 변화의 기전을 규명하고자 하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
동일 뇌 영역에도 각기 다른 역할을 수행하는 다양한 신경세포 종류가 존재하기 때문에, 정밀하게 뇌 기능을 조절하기 위해서는 특정 신경세포 종류의 선택적 자극이 가능해야 한다. 지금까지 개발된 신경세포 종류별 선택적 자극 방법은 침습적인 방법이어서 실제 적용하는 데 제약이 있고, 비침습적인 뇌자극 방법은 침습적인 방법에 비해 안전하다는 장점이 있지만, 비침습적인 자극 방법을 사용하여 신경세포 종류별 선택적으로 자극하고자 하는 연구는 미진한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 비침습적 뇌자극과 신경세포 활동을 동시에 측정하는 방법을 사용하여 다양한 비침습적 뇌자극 프로토콜에 대한 신경세포 종류별 활동 변화 기전을 규명하고자 하였다. 뇌자극의 효과는 즉각적인 효과와 중장기적인 효과가 있기 때문에 이를 단계별로 나누어서 연구하였으며, 다음의 연구를 단계적으로 진행하였다.

● 경두개 자기자극 프로토콜에 따른 신경세포 종류별 활동 조절 기전 규명(국내특허 출원 1건, PCT 국제특허 출원 1건, 국내특허 등록 1건)
- 중장기적 자극효과 규명: 면역염색 (IHC, immunohistochemistry) 방법을 이용하여 자기자극 프로토콜의 신경세포 종류별 (Parvalbumin, Somatostatin 발현 신경세포) 활동 변화 측정 및 분석함.
- 직접적 자극효과 규명: 섬유광도법(fiber photometry)을 사용하여 자기자극 프로토콜에 대한 신경세포 종류별 즉각적인 활동 변화 측정 및 분석함.
- 다양한 형태의 자기자극 프로토콜(temporal stimulation pattern)에 대한 신경세포 종류별 활동 변화와 기전을 규명하여 신경세포 종류 선별적 비침습적 뇌자극 프로토콜을 개발함 (Thalamic Burst Stimulation)

● 신경세포 종류 선별적 경두개 자기자극 프로토콜의 적용 (SCI급 논문 1편 게재, SCI급 논문 1편 심사 중)
- 특정 신경세포를 선택적으로 자극하여 공포반응을 조절하는 연구결과를 확인하였으며, 이를 본 과제에서 개발된 비침습적 신경세포 종류별 선택적 뇌자극 기법을 활용하여 뇌자극 프로토콜의 활용 가능성을 확인 중.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
비침습적인 뇌자극 기술을 이용하여 신경세포 종류별 선택적 자극이 가능한 자극기전을 규명하고, 이를 뇌기능회로의 작동기전 규명에 적용하려는 연구로 다음과 같은 기대 효과가 있다.
1. 신경세포 선별적 자극 방법에 대한 기전을 규명하여 더욱 효과적인 비침습적 뇌기능 조절 기술 개발의 토대를 제공한다.
2. 이질통, 외상 후 스트레스 증후군 등의 증상이 발생하는 신경전달경로와 미세회로의 작동원리를 규명하여 보다 효과적으로 이상 증상을 완화하면서도 부작용을 줄일 수 있는 뇌기능 조절기술 및 기법개발에 새로운 돌파구를 제공한다.
3. 비침습적인 신경세포 종류 선별적 자극 방법으로 안정성과 효율성을 겸비한 가상현실 및 현실증강 기법기술 개발에 활용한다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 15
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 15
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 3) 목표 달성 수준 ... 16
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 16
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 17
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 17
• 6. 참고문헌 ... 17
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 19
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 20
• 끝페이지 ... 29