비침습적 뇌전류 자극을 통한, 억제 기능 제어 연구
고려대학교(총장 김동원) 대학원 뇌공학과 민병경 교수 연구팀은 비침습적인 뇌자극을 통해 인간의 인지 기능 중 중요한 억제(inhibitory control) 기능을 효과적으로 제어하고, 해당 기능을 담당하는 뇌 영역의 활동성 변화를 밝혔다.
이번 연구 결과는 뇌영상분야 1위 국제 학술지인 ‘Neuroimage’에 4월 20일 온라인 게재됐다.
- 논문명 : Out-of-phase transcranial alternating current stimulation modulates the neurodynamics of inhibitory control
- 논문 URL : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1053811924001071
특히, 이번 연구에서는 뇌가 인지 처리를 할 때 활성화되는 중앙 집행 네트워크(central executive network)와 평상시 기본 상태 네트워크(default mode network) 사이의 길항 작용을 활용하여, 위상 차이(phase lag)를 둔 비침습적 전류 자극 신호를 사용하여 연구를 진행했다.
민병경 고려대 대학원 뇌공학과 교수 연구팀은 본 연구를 계속 진행하여, 궁극적으로 비침습적인 뇌자극을 통해 인간의 인지 기능의 신경생리학적 원리를 밝히고, 인간의 주요 인지 기능을 증강하는 기술을 개발하고자 한다.
본 연구는 한국연구재단 휴먼플러스 융합연구개발사업과 BK21 정밀보건과학융합교육연구단의 지원을 받아 수행됐다.
A. 왼쪽 등측면 전전두엽 피질(L-dlPFC)과 등면 전대상 피질(dACC) 사이에 0도 혹은 180도 위상차 자극 신호.
B. 뇌자극 시뮬레이션을 통한 자극 영역의 전기장 세기.
C. 뇌자극이 없을 때, 1차 운동 피질 활성화.
D. 0도 대비 180도 위상차 뇌자극에서, 1차 운동 피질 이외에 배외측 전전두엽과 조가비핵(putamen) 부분 활성화 검출.
E. Stroop 과제의 일치 조건에서의 뇌 지역간 기능적 연결성.
F. Stroop 과제의 불일치 조건에서의 뇌 지역간 기능적 연결성. 뇌자극 상황에서 대부분의 기능적 연결성이 사라짐.
[사진=고려대학교]
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BRIC(ibric.org) Bio통신원(고려대학교) 등록일2024.04.22