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목차

Ⅰ. 서론 11

1. 배경 11

1-1. 기능적 자기공명영상을 통한 대뇌 활성화 연구 11

1-2. BOLD 효과 11

1-3. 감산법과 블록디자인 13

1-4. 체감각 영역의 두뇌 표상 13

2. 체감각 영역의 생리적 기전 15

2-1. 체감각 영역의 분류 15

2-2. 체성감각의 전달경로 16

2-3. 시상에서의 핵군 19

2-4. 시상에서의 핵군 연결경로 20

3. 체 감각 및 간지럼 매커니즘에 관한 선행연구 22

3-1. 생리적 수준의 체감각과 두뇌 연구 22

3-2. 심리적 수준의 체감각과 두뇌 연구 24

3-3. 간지럼 자극의 기전 연구 25

4. 연구 목적 및 가설 30

4-1. 연구 목적 30

Ⅱ. 연구방법 32

1. 실험 참여자 32

2. 실험 설계 및 실험 도구 34

2-1. 실험의 설계 34

2-2. 실험도구 35

3. 실험환경 및 실험 장비 36

4. 영상 데이터 분석 37

Ⅲ. 결과 39

1. 과제수행도 및 작성기준 39

2. 영상분석 결과 39

2-1. 감각 과제 결과 40

2-2. 간지럼 과제 결과 41

Ⅳ. 고찰 43

1. 연구 결과에 대한 설명 43

2. 고찰 및 함의점 43

Ⅴ. 결론 45

참고문헌 46

부록 50

Abstract 52

감사의 글 55

표목차

Table 1. 감각기의 분류 16

Table 2. 체감각 피질영역과 간지럼자극에 관련된 선행 연구 요약 29

Table 3. 사전 설문조사결과 36

Table 4. 실험에 적용한 촬영인자 및 후처리 인자 37

Table 5. 감각자극 그룹분석 결과 41

Table 6. 간지럼 자극 그룹분석 결과 42

그림목차

Fig. 1. BOLD Effect모식도 12

Fig. 2. 피부감각을 전달하는 감각수용기 17

Fig. 3. 척수 내에서의 피부 및 내장의 구심 전도로 연결 모식도. 17

Fig. 4. 감각 흥분 전도로 17

Fig. 5. 감각영역 표시도 18

Fig. 6. 사람 시상의 핵군 (후외측에서 본왼쪽 시상) 19

Fig. 7. 시상 배쪽핵군(ventralnuclear group)의 주요 연결 20

Fig. 8. 실험설계 Block design diagram 35

Fig. 9. 실험에 사용한 코일 37

Fig. 10. 실험 장면 37

Fig. 11. 감각 자극 그룹분석 결과 40

Fig. 12. 간지럼 자극 그룹분석 결과 42

초록보기

연구배경 : 간지럼 자극에 대한 촉감이 다른 감각과 어떻게 구분되는 신경 시스템을 가지고 있는지, 웃음과 같은 인지·정서적 기능과 어떤 관계를 가지는지에 대해서는 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 기능적 자기 공명 영상을 통하여 일반 감각 자극의 대뇌 연결망과 구분되는 간지럼 자극을 통해 감각에 관여하는 대뇌 연결망을 규명하고자 하였다. 이를 위해 기능적 자기 공명 영상(fMRI)을 사용하여 건강한 성인남녀를 대상으로 일반 감각 자극과 간지럼 자극 제시시의 대뇌 활성화 영역을 연구하였다.

대상 및 방법 : 건강한 성인 남녀 16명(평균 나이 : 28.9세/오른손잡이 : 14명 왼손잡이: 2명)이 본 실험에 참가하였으며, 실험 진행에 대한 충분한 설명 후 피험자의 동의하에 실험이 진행되었다.

영상 실험에 앞서 간지럼 자극을 가하기 위해 적합한 도구와 신체 부위를 선정하기 위한 예비 설문을 실시하였다. 일반 감각 자극은 표면이 까칠까칠한 수세미를 사용 하였으며, 간지럼 자극은 면봉을 사용하여 두 과제 모두 발바닥을 자극하여 피험자에게 자극을 제시하였다.

본 실험인 영상 실험은 해부학적 참조점을 얻기 위한 3DT1영상 획득과 자극 제시 시 대뇌의 기능적 변화를 탐지하기 위한 EPI영상 획득으로 구분되었으며, 각각 5분35초, 4분5초, survey scan과 reference scan을 포함하여 총 16분 02초 동안 수행되었다. 기능적 영상 획득 동안 피험자마다 역균형된 블록 디자인에 따라 자극이 제시되었으며, 자극 제시의 객관성과 일관성을 유지하기 위해 자극을 인가하는 사람은 모두 동일인으로 하였다.

획득된 영상은 SPM99를 사용하여 영상 전처리와 통계적 분석을 실시하였고, 각 피험자별 개별 분석과 실험 조건별 그룹 분석을 실시하였으며, 일반 감각 조건과 간지럼 감각 조건에서의 활성화 영역은 일표본 t검정을 통해 그 유의미성을 파악하였고, 두 조건 간에 차이를 보이는 활성화 영역은 짝진 표본 t검정을 통해 통계적 유의미성을 검정하였다. 또한, 그룹 분석시 피험자의 지각된 간지럼 강도와 유의미한 상관을 가지는 영역을 살펴보기 위해 상관 분석을 실시하였다. 모든 분석은 uncorrected t=0.001, voxel size=20수준을 기준으로 유의미성을 검정하였다.

결과 : 개별 분석 결과 두 Task모두 체감각 영역의 활성화가 관찰되었고, 간지럼 자극 조건은 감각자극 조건에 비해 베르니케 영역(BA40)에서 더 많은 활성화를 보인 특징이 있었다. 그룹 분석 결과 일반 감각 조건에서는 양쪽 체감각 피질 영역(BA 1,2,3)이 활성화되었으며, 간지럼 조건에서는 양쪽 체감각 피질 뿐만 아니라 시상, 대상회, 대뇌섬엽 영역에서 커다란 활성화를 보였으며, 간지럼 자극에서 감각 자극을 뺀 결과에서는 우측 대상회와 좌측 MPFC 영역 및 좌측섬엽 에서 유의미한 활성화를 보였다.

결론 : 선행 연구와 일관되게 일반 감각 자극 조건 및 간지럼 자극 조건 모두 체감각 영역(BA 1,2,3)에서 유의미한 대뇌 활성화를 보였다. 간지럼 자극 조건의 경우 웃음이나 슬픔, 기쁨 등 감정에 관여하는 변연계(Insular cortex)와 상위 인지 및 사회적 행동에 관여하는 영역으로 알려진 복측 전두엽(Medial Prefrontal Cortex; MPFC)의 활성화를 보였다.

본 연구를 통해 촉각을 통한 간지럼자극을 인지하는 대뇌영역에 대해 검증하였고 향후 시각이나 청각 등 다양한 자극방식을 통해 인간의 웃음에 관련한 대뇌 활성화 매커니즘을 비교해 볼 수 있을 것으로 사료된다.

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