Neurocognitive Functioning Test

Neurocognitive Functioning Test
신경인지 및 뇌 기능 검사

Derived from the curiosity about the human mind, cognitive science has become a multidisciplinary field through active interactions with various academic fields. Cognitive science is an interdisciplinary field that links different research methods and results from philosophy, psychology, linguistics, anthropology, computer science, and neuroscience to understand the human mind. On the aspect of neuroscience, highly developed techniques have allowed researchers to observe cognitive processes in real time and find the corresponding activated region without using invasive methods. To examine changes in the brain during the cognitive processes, researchers ask participants to perform given tasks during the MRI, EEG, or PET scanning. One of the core factors of the higher cognitive process research of healthy people is an appropriate experimental design that allows accurate observation of cognitive processes. The subarea of the higher cognitive process includes perception, emotion, attention, memory, language, and social cognition. With the basis of theoretical investigation on each area and with the data obtained to study cognitive function of interest, researchers can find characteristics of cognitive processes in healthy controls and further uncover the mysteries of the human mind. Such cognitive process research aims not only to solve the curiosity about the unique human mind irreplaceable by any robots or supercomputers but also to associate with patient group researches.

The CCNC lab is using various types of neurocognitive functional tests and neuroimaging techniques such as MRI and MEG to study the neurobiological mechanism of the various cognitive processes on healthy subjects. Recently, one of the research used fMRI techniques to identify the brain region that combines affective information from numerous sensory organs. Furthermore, to investigate the relationship between meditation and brain functions, neurobiological and psychological techniques were utilized to observe changes in brain functioning of meditation experts caused by long-term meditation. In addition, the research that examined the brain function of the Baduk expert showed differences in brain functioning between experts and non-experts. Furthermore, the CCNC lab is continuing the effort to clearly establish brain mechanisms associated with emotion and social interaction necessary for individuals to adjust better to society. The lab also has participated in the project inventing games that would train people with diminished brain function. The CCNC laboratory fundamentally aims to investigate the brain mechanism, educate people about brain functions, and help improving diminished brain functions.

 

인간의 마음을 알고자 하는 호기심으로부터 출발한 인지과학은 다양한 학문과의 교류를 통해 학제적 학문으로서 자리매김하고 있습니다. 인지과학은 인간의 마음을 연구하기 위해 철학, 심리학, 언어학, 인류학, 컴퓨터과학, 신경과학 등의 연구방법과 연구결과를 연결하는 학문입니다. 특히 신경과학적 측면에서, 다양한 인지신경과학적 연구기법의 발달로, 뇌를 열지 않고도 실시간으로 인지과정을 볼 수도 있고, 그 활성화 영역을 찾을 수도 있습니다. 인간이 인지활동을 하는 동안 뇌의 변화를 살펴보기 위해 피험자에게 인지과제를 수행하도록 하고 그 사이에 뇌파나 뇌자도 또는 기능적 자기공명영상, PET등을 촬영하게 됩니다. 이러한 가운데, 인지과정을 잘 살펴볼 수 있는 적절한 실험설계가 정상인의 고위 인지과정 연구에서 가장 핵심이 되는 요소입니다. 우리가 볼 수 있는 고위 인지과정에는 지각 (perception), 감정 (emotion), 주의 (attention), 기억 (memory), 언어 (language), 사회인지 (social cognition)등의 영역이 있습니다. 각각의 영역에 대한 이론적 탐구를 바탕으로 보고자 하는 인지기능에 대한 실험 설계를 통해 얻은 데이터를 바탕으로 정상인의 인지과정의 특징을 찾고 나아가 인간의 마음에 대한 신비를 풀어 나가게 됩니다. 이러한 정상인 연구는 앞서 언급한 데로, 그 어떤 슈퍼 컴퓨터 내지 로봇도 흉내 낼 수 없는 인간의 마음에 대한 신비에 대한 궁금증을 해결하고자 하는 것이고 다른 한 가지는 환자 연구와의 연계에 있습니다.

우리 연구실에서는 MRI나 MEG와 같은 신경영상학적 기법이나 신경인지검사를 활용하여 정상인을 대상으로 다양한 인지기능의 신경생물학적 메커니즘을 연구하고 있습니다. 최근 연구(Park et al., 2008)에서는 fMRI 기법을 이용해 여러 감각에서 들어온 정서 정보들이 통합되는 뇌영역을 규명하였습니다. 아울러 명상과 뇌기능의 관계를 탐색하기 위해 다양한 신경생물학적 및 심리학적 기법을 활용해 명상 전문가들을 대상으로 지속적인 명상으로 인한 뇌기능의 변화를 관찰하기도 하였습니다. 또한, 바둑 전문가의 뇌기능을 조사함으로써 전문가들과 비전문가들간에 나타나는 뇌기능의 차이를 규명하는 연구를 진행한 바 있습니다. 이에 더해 우리 연구실에서는 개인이 사회에서 보다 잘 적응하는데 필요한 인지기능인 정서와 사회적 상호작용과 관련해 뇌 메커니즘을 규명하기 위한 노력을 지속해나가고 있습니다. 이러한 연구와 더불어 우리 연구실은 정상인의 약화된 뇌기능을 훈련시킬 수 있는 다양한 게임을 개발하는 프로젝트에 공동으로 참여하기도 하였습니다. 연구 장면과 산업 장면에서 펼치는 이러한 노력들은 뇌의 메커니즘을 보다 명확히 규명하고자 하는 노력인 동시에, 일반인들에게 뇌의 기능을 교육하고 나아가 약화된 기능을 개선하고자 노력하는 우리 연구실의 의지를 보여주는 것이라고 여겨집니다.

 

Major Studies/주요 연구

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.

 

Jung, M. H., et al.2014

The above study compared the resting-state fMRI between pathological gambling patients and normal subjects to investigate changes in brain activity during resting state due to pathological gambling. Compared to the normal participants, patients with PG showed decreased default mode and functional connectivity in brain regions that underlie reward processes and decision-making, suggesting PG share similar neurobiological symptoms with other addictive disorders.

위 연구는 장기적 도박이 휴지기 상태의 뇌 활동을 바꾸는지 알아보기 위하여 도박중독환자와 정상군의 휴지기 기능적 자가공명영상을 비교하였고, 도박중독환자들이 보상과 결정에 관련된 뇌 영역의 연결이 정상군에 비해 현저히 줄어있는 것을 발견하였고, 이는 도박중독이 다른 중독 관련 질병과 비슷한 뇌생물학적 증상을 보인다는 것을 시사한다.

Neuroscience letters, 583, 120-125.

 

Jung, W. H., et al. (2014)

The above study used an unsupervised clustering algorithm to parcellate the striatum according to its functional connectivity to other cortical regions without any anatomically or functionally defined cortical targets and confirmed known striatal parcellation patterns and in vivo anatomical connectivity studies as well as recent models of multiple parallel CSTC loops.

위 연구는 자율적인 군집 알고리즘을 통해 선상체를 다른 뇌 영역과의 기능적 연결 상태를 기준으로 구별하였고, 현재 알려진 선상체 기능적 구별, 생체 내 실험으로 검증된 해부학적 연결망, 최신의 다중 병렬 CSTC 루프 모델를 더 분명히 해주었다.

PLoS ONE, 9, e106768.