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연세소개

보도자료

[2018.12.26] 연세대학교 원주캠퍼스 김동윤 교수·이민희 박사 연구팀, 구조적 뇌 네트워크를 구성하는 새로운 방법 개발 2019.01.10

연세대학교 원주캠퍼스 김동윤 교수·이민희 박사 연구팀,
구조적 뇌 네트워크를 구성하는 새로운 방법 개발


의공학 분야 저명 학술지 “IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING” 표지논문 선정



 연세대학교 원주캠퍼스 의공학부(2011년)를 졸업하고, 연세대학교 일반대학원 의공학과(지도교수: 김동윤)에서 석사(2013년) 및 박사(2018년) 학위를 취득한 후 웨인주립대학교(Wayne State University)에서 정정원 교수의 지도 아래 박사 후 연구원으로 연구 활동을 지속하고 있는 이민희 박사가 한국연구재단 뇌과학원천기술개발사업의 지원으로 의공학 분야의 국제적 권위지인 “IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING”에 제1저자로 논문을 게재, 해당 학술지 10월호의 표지논문으로 출판되었다. 


 사람의 뇌는 매우 효율적인 방법으로 여러 뇌 영역에서 정보를 생성하고 이를 분리, 통합할 수 있는 복잡한 시스템이다. 확산텐서영상(diffusion tensor image)의 발전으로 비침습적으로 사람의 뇌 신경다발을 재현할 수 있다. 이러한 뇌 신경다발의 해부학적 연결 패턴을 정의하는 것은 뇌질환 및 정신질환을 이해하는데 중요하며, 이를 위하여 사람의 뇌를 네트워크로 모델링한다. 구조적 뇌 네트워크는 뇌 영역을 나타내는 노드(node)와 영역을 연결하는 신경인 엣지(edge)로 구성되어 연결행렬(connectivity matrix)로 나타낼 수 있다. 기존의 방법(parcellation method)을 이용한 뇌 네트워크 구성 방법은 뇌 영역을 나누는 크기(parcellation scale)에 따라 뇌 네트워크의 구조 및 특성에 많은 영향을 받는다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 하나의 노드와 ε 거리내에 있는 포인트를 ε-neighbor라고 정의하고 이를 이용해 노드와 엣지를 재정의하여 새롭게 구조적 뇌 네트워크를 구성하는 방법을 제안했다. 제안된 방법을 이용하여 자폐증 환자에서 기존의 방법으로 발견하지 못한 구조적 뇌 네트워크 차이를 발견했다. 제안된 방법은 보다 더 실제적인 구조적 뇌 네트워크를 구성하는 방법에 새로운 접근법을 제공했다.


 이민희 박사는 “새로운 뇌 네트워크 구성 기법은 네트워크 연구에 새로운 접근법을 제공하며, 구조적 연결성 변화를 통해 뇌질환 및 정신질환에 대해 자세하고 깊은 이해를 제공하며 이를 생물학적 지표로 활용할 수 있을 것”이라며 “향후 다양한 뇌질환자 및 정신질환자의 뇌 네트워크 구성 및 분석 연구를 진행할 예정”이라고 연구에 대한 포부를 밝혔다.