Neuroscience in Normal Population

Stress & Meditation (Templestay)

심리적 스트레스와 명상 연구 (템플스테이)

Many people in the modern society are weary of mind and body due to psychological factors such as stress. Meditation is getting attention as a way to relieve the stress. The positive effects of meditation on the mind and body have already been scientifically proven. “Templestay”, a short-term intensive program that includes meditation, is drawing attention as it is useful for practicing meditation and for healing mind and body. In particular, the Templestay can be expected to be a treatment program alternative from the existing treatment in the case of patients with mild psychiatric disorders and even in the general population who is likely to develop mental diseases in the future. The Templestay program is known to have a complex combination of cognitive and emotional experience, but behavioral and psychological research has not been conducted systematically to prove its mechanisms. If the treatment effect of the Templestay program is proven, it is expected that the treatment will be performed as an alternative when the effect is not sufficient in patients receiving standard therapy such as conventional drug therapy or cognitive behavioral therapy. Therefore, this study intends to introduce the Templestay program as one of the treatment programs for mental illness, and the purpose of this study is scientific validation of the program.

We aim to investigate the improvement of behavioral and psychological outcomes assessed by self-report questionnaire items through the standardized Templestay program. In addition, we observe significant changes in physiological, biochemical, and immunological aspects measured by anthropometry and blood tests. Structural and functional changes of the brain, measured by brain imaging techniques are also studied.

This study suggests that if the standardized Templatestay program is applied to healthy population, including workers and graduate students, the behaviors and psychological variables can be improved significantly after the program. In addition, we expect structural changes of gray and white matter of brain, functional changes of brain activity in the resting-state, and changes in brain functions associated with attention-network. Among the three specific functions of the attention network, there will be improvements in the executive function associated with the frontal lobe.

 

스트레스와 같은 요인으로 현대인들 중에 심신이 지친 사람들이 많다. 이를 치유하기 위한 방법으로 명상이 주목을 받고 있다. 명상이 심신에 미치는 긍정적인 효과는 이미 과학적으로 입증되었다.명상을 포함하여 구성된 단기 집중 프로그램인 ‘템플스테이’는 명상을 실천하고 심신을 치유하는데 유용할 것으로 주목받고 있다. 특히 약물치료가 필요 없는 경미한 정신질환자의 경우나 현재 스트레스 상황에 놓여 있어 향후 정신질환의 발전 가능성이 있는 일반인의 경우에도 템플스테이는 기존 치료법과는 다른 치료 대안이 될 것을 기대 할 수 있다. 템플스테이 프로그램은 인지적 체험과 정서적 체험이 복합적으로 작용한다고 알려져 있으나 이에 대한 행동, 심리학적 연구가 체계적으로 진행되지 않았다. 템플스테이 프로그램의 치료 효과가 규정되면 기존 약물치료나 인지행동치료와 같은 표준적인 치료를 받는 환자에서 그 효과가 충분하지 않을 때, 대안으로 시행 할 수 있을 것으로 기대한다. 따라서 본 연구는 이러한 템플스테이 프로그램을 정신질환 치료 프로그램의 하나로 도입하고자 하는데 그 목적이 있으며 이를 위해 과학적인 검증을 하고자 한다.

표준화된 템플스테이 프로그램을 시행하여 참여자의 행동, 심리학적 변화를 평가하는 자가보고 설문지 항목의 점수의 호전 정도를 알아보고자 한다. 또한, 신체계측 및 혈액검사로 측정되는 생리학적, 생화학적, 면역학적 측면의 유의미한 변화와 뇌 영상 기술을 통한 뇌의 구조적, 기능적 측면에서 측정되는 유의미한 변화를 관찰하고자 한다.

본 연구로 건강한 직장인 및 대학원생을 대상으로 표준화된 템플스테이 프로그램을 시행하는 경우, 시행 전/후 행동과 심리학적 변수의 유의미한 점수 향상을 기대할 수 있다. 또한, 시행 전/후 뇌의 회질과 백질의 구조적 변화, 휴지기 상태에서 뇌의 기능적 변화, 그리고 주의망 기능과 관련된 뇌 기능적 변화가 관찰될 것으로 예상한다. 특히 주의망의 세 가지 세부 기능 중, 전두엽과 관련된 집행 기능에서의 향상이 나타날 것이다.

 

 

Baduk study

바둑 연구

Intuition is believed to be the ability to automatically or reflexively recognize trained contents stored in long-term memory. With the development of brain and cognitive science and brain imaging technology, the brain’s ability to change its function and structure through training has been revealed, which is now called neuroplasticity. Long-term or highly intensive training improves cognitive and motor function and changes brain structure and function associated with its function. In relation to the improvement of cognitive function through training, especially the executive function ability and the related changes in the structure and function of the frontal and parietal lobes of the brain have been reported.

There have been some studies on the activation of the brain during game play by board game experts. However, little is known about changes in brain activity related to the working memory of board game experts. In order to prove this, we are conducting research on ‘Baduk’, a board game that requires a high level of executive function.

The purpose of this study is to investigate whether there is a change in brain activity and functional connectivity during the working memory of people who have been educated on Baduk using functional magnetic resonance imaging data. According to previous studies, it is expected that there will be changes in the activity and functional connectivity of the executive function network including the frontal and parietal lobes of the Baduk experts.

 

직관력은 오랜 기간 훈련을 통해 장기 기억으로 저장된 훈련 내용을 자동적 또는 반사적으로 재인하는 능력이다. 뇌인지과학 및 뇌 영상 기술의 발달로, 훈련을 통해 뇌의 기능 및 구조가 변화하는 특성(뇌 가소성)이 밝혀졌다. 장기간 혹은 고도로 집중된 훈련을 받음으로써 이와 관련된 인지 및 운동 기능이 향상되고 그 기능과 연관된 뇌의 구조 및 기능에 변화가 생긴다. 훈련을 통한 인지기능의 향상과 관련하여 특히 작업기능 능력, 그리고 이와 연관된 뇌의 전두엽 및 두정엽의 구조 및 기능의 변화가 보고되었다.

현재까지 보드 게임 전문가들이 게임을 진행하는 동안 일어나는 뇌의 활성 반응에 대한 연구는 보고된 바 있지만, 보드 게임 전문가들의 작업기억과 관련하여 뇌의 활성 변화에 대한 연구는 미비하다. 이를 증명하고자, 고도의 작업기능 능력이 요구되는 보드 게임인 ‘바둑’을 소재로 하여 연구를 진행 중 이다.

본 연구의 목적은 기능적 자기공명영상 데이터를 이용하여 바둑 교육을 받은 사람들이 작업기억을 하는 동안 뇌의 활성과 기능적 연결성에 변화가 있는지를 알아보고자 한다. 이전 연구들의 결과를 참조하였을 때 바둑 전문가들의 전두-두정엽을 포함하는 집행기능 네트워크의 활성과 기능적 연결성에 변화가 있을 것으로 기대된다.

 

cognitive 1

The above study identified two characteristic areas regarding long-term Baduk training and discovered that Baduk experts exhibit higher FA in the inferior temporal gyrus and lower FA in the bilateral premotor WM areas than normal controls.

위 연구는 일반인에 비해 장기간의 바둑 두기 훈련 이후 더 활성화되는 뇌 영역과 프로바둑기사들이 일반사람들에 비해 좌측 하측두회가 더 활성화된다는 것을 밝혔다.

Neuroimage, 2010; 52: 9-19.

 

 

CuBE ProjectInterdisciplinary research for Culture-Brain Dynamics

문화-뇌 다이나믹스 초학제 연구 센터 참여 연구

The interdisciplinary research center for Culture-Brain Dynamics aims to solve the negative social phenomena caused by the complexity of society. The center approaches to converge the theories and methods of natural sciences and engineering to them of humanities and social sciences in order to study ‘culture’ that has been studied only in the humanities or social science for long time.

The center reviewed potential factors that can influence individual decision-making within the culture, built a multi-dimensional database (CuBE; Culture / Brain / co-Evolution), and analyzed correlations between indicators.

If the function is severely impaired in both the interpersonal and occupational aspects of the individuals, problems in social interaction may arise. From a clinical point of view, this may be diagnosed as a psychological problem or seen as a public health problem. Social cognitive functions and social relationships are now considered as key topics in the scientific community. We concentrate on examining various aspects of social cognitive functioning and social relationships through neuropsychological, clinical, and neuroimaging evaluations of these social interaction problems. In particular, the following research topics are underway: research on the relationship between audio-visual integration and social functions, the possibility of change in loneliness and the relationship between the brain network in the resting-state, and the relationship between political orientation of individuals and brain structural and functional connectivity.

 

문화-뇌 다이나믹스 초학제 연구 센터에서는 사회의 복잡성으로 인한 부정적 사회현상을 해결하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 인문/사회적으로만 연구되어 오던 ‘문화’에 대해 자연과학과 공학의 이론 및 방법을 융합하여 초학제적으로 접근한다. 센터는 문화 내에서 개인의 의사결정에 영향을 미칠 수 있는 잠재 요인들을 검토하여 다차원의 데이터베이스(CuBE; Culture/Brain/co-Evolution)를 구축하고, 지표들 사이의 상관관계를 분석한다.

개인의 대인관계와 직업적 측면 모두에서 기능이 매우 저하되면 사회적 상호작용 시 문제가 발생할 수 있는데, 임상적 관점에서는 이를 심리 문제로 진단하거나 공중보건학적인 문제로 본다. 사회인지기능 및 사회적 관계양상은 현재 과학계에서 핵심적인 주제로 다루고 있다. 이러한 사회적 상호작용 상 발생하는 문제에 대해, 신경심리학적, 임상적, 뇌영상학적 평가를 통해 인간의 다양한 사회인지기능 및 사회적 관계양상을 살펴보는 것에 집중한다. 특히, 시-청각 통합 기능과 사회적 기능 간 관련성 연구, 외로움의 변화 가능성과 뇌 휴지기 네트워크의 관련성 연구, 그리고 개인의 정치 성향과 뇌 구조적/기능적 연결성 및 심리지표 사이의 관련성 연구를 진행 중 이다.

 

 

In addition to the above neuroscience studies in normal population, our research center are working on other studies with research interests following:

  • memory and attention
  • perception and recognition of emotion
  • self-monitoring and regulation

 

 

 

Representative studies by each methodology