Measurement of creatine kinase reaction rate in cerebrum using 31-phosphorus magnetization transfer approach in magnetic resonance spectroscopy

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 협동과정 인지과학전공, 2014. 8. 이동영.서론: 아데노신 삼인산(ATP, adenosine triphosphate)의 합성과 분해는 생명체의 에너지 대사 활동에 필수적인 과정이다. 특히, 크레아틴키나제(CK, creatine kinase) 반응은 신속하게 ATP를 합성하여 안정적으로 에너지대사가 이루어질 수 있도록 한다. 최근 발표된 연구에서 뇌 내 에너지대사 저하와 다양한 신경, 정신질환과의 상관관계가 알려지면서, 사람에서 에너지대사 효소의 활성도 측정에 대한 연구가 관심을 받고 있다. 그러나, 아직 국내에서는 인(31P, phosphorus) 자화 전이(MT, magnetization transfer) 자기공명 분광영상(MRS, magnetic resonance spectroscopy)을 위한 프로토콜이 정립되어있지 않다. 해외에서는 핵자기공명(NMR, nuclear magnetic resonance) system 또는 Siemens Magnetic Resonance Imaging (MRI) system을 위한 설정이 개발되어 연구가 진행 중이지만, Philips MRI System에서는 아직 표준적인 프로토콜이 설정되어있지 않으며, 시스템 별로 다른 특성이 있기 때문에, 한 시스템에서 설정한 프로토콜을 그대로 다른 시스템에서 사용하는 것은 불가능하다. 따라서, 본 연구에서는 Philips MRI system에서 31P MT MRS를 이용해 정상 성인에서 CK반응 속도 상수 kf를 측정하는 프로토콜을 개발하고, 측정에의 타당성을 확인하여 뇌 내 에너지대사 효율성을 비침습적이고 직접적으로 평가할 수 있는 방법론을 구축하고자 하였다. 방법: Philips Magnetic Resonance Imaging System에서 31P volume head coil을 이용하여 MT MRS에서 정상 상태(steady-state) 포화 방법론을 통해 CK 반응속도 kf를 측정하였다. 건강한 성인 19명을 대상으로 하였고, 그 중 6명의 연구참여자가 전 포화(pre-saturation) 파라미터 값을 설정하기 위한 실험에 참여하였다. 13명의 연구참여자를 대상으로, 설정된 프로토콜을 통해 31P MT MRS스펙트라(spectra)를 획득하였고, 포스포크레아틴(PCr, phosphocreatine)의 역전 회복(inversion recovery)방법으로 T1이완시간(relaxation time)을 측정하여 kf값을 계산했다. 결과: γ-ATP (gamma-ATP)를 포화시키기 위한 전 포화 파라미터는, 상쇄 주파수(offset frequency)를 -94(Hz), 진동 각(pulse angle)을 3000, 신호지속시간(window)을 1(Hz), 신호 평균 횟수(NSA, number of signal average)를 64으로 설정하였다. T1 이완영상을 획득하기 위한 시간 지점을 각 55, 661, 1464, 2653, 5000(ms)으로 다섯 개를 설정하였다. 최종적으로 결정된 프로토콜의 총 촬영시간은 37분2초였다. 본 연구에서 개발한 프로토콜을 통해 측정한 평균 T1 이완시간은 0.48(표준편차 0.05)(s-1)이었으며, 평균 kf값은 0.28(표준편차 0.07)이었다. 평균 수소이온농도지수(pH)는 7.04(표준편차 0.04), 평균 마그네슘이온농도지수(pMg)는 4.46(표준편차 0.27)이었다. 이 값들은 선행연구의 결과값과 일관된 결과로 볼 수 있다. 따라서 개발된 프로토콜이 타당함을 입증하였다. 고찰: 본 연구에서 설정한 프로토콜을 이용하여 비교적 짧은 시간 안에 타당한 측정이 가능하다. 본 연구는 최초로 Philips Magnetic Resonance System에서 31P 코일을 이용하여 뇌 내 에너지대사 연구 방법론을 확립하였음에 그 의의가 있다. 본 연구의 결과는 향후 에너지대사와 관련된 정신질환의 원인을 규명하고 치료효과를 확인하는 데에 이용 될 수 있을 것이다.Introduction: The synthesis and decomposition of adenosine triphosphate (ATP) are essential processes for the energy metabolism of organisms. In particular, the creatine kinase (CK) reaction rapidly synthesizes ATP andenables stable energy metabolism. Recent studies have reported relationships between brain energy metabolism and neurodegenerative and psychiatric disorders, contributing to growing interest in the field. Thus, the current study aimed to validate a noninvasive and direct methodology to evaluate the efficiency of brain energy metabolism, by measuring the forward transition rate constant (kf) of the CK reaction through phosphorus (31P) magnetization transfer magnetic resonance spectroscopy (MT-MRS). Method:Using the steady-state saturation MT-MRS method, the kfvalues from 19 participants were measured with a 31P volume head coil in a Philips magnetic resonance system. Among the participants, 6 participants participated in an experiment to set up the protocols for pre-saturation parameters. Subsequently, the 31P MT-MRS spectra were obtained from 13 participants by using the established protocols. The kf values were calculated from the T1 relaxation time measured by using the inversion recovery of phosphocreatine. Results: The following parameters were set up in order to saturate the peak of γ-ATP (gamma-ATP): offset frequency = -94 Hzpulse angle = 3000 degreewindow = 1 Hznumber of signal average (NSA) = 64. For the T1 relaxation protocols, 5 time points including 55, 661, 1464, 2653, and 5000 milliseconds were chosen. The total scanning time of the finally established protocol was 37 minutes and 2 seconds. The mean T1 relaxation time was 0.48(s-1) (standard deviation, SD=0.05). The mean kfwas measured as 0.28 (SD = 0.07) in the current study. The mean values of pH and pMg were 7.04 (SD=0.04) and 4.46 (SD=0.27), respectively. As these values are consistent with those from previous studies, the validity of the currently proposed novel protocol has been affirmed. Discussion: Using the new protocols set up in the current study, to obtain a valid measure of kfin a relatively short period of time has become possible. The present study is the first South Korean study which has validated a research methodology to study brain energy metabolites with a 31P volume coil in an magnetic resonance system. The current results may constructively contribute to the investigation ofthe cause of psychiatric disorders related to energy metabolism and the assessment of treatment effectiveness in the future.서론 1 연구방법 20 결과 34 고찰 49 참고문헌 59 영문초록 65Maste

A study on Classical Poetry and Songs Education for Liberal arts and Natural sciences Integration : Focusing on Integration with Science

본고는 2015년 개정 교육과정에 주목하여 인문학적 상상력과 과학기술 창조력을 갖춘 창의·융합형 인재 양성을 위한 문·이과 통합 교육이 국어과의 문학 교육의 차원에서도 이루어질 수 있다는 점을 연구의 출발점으로 삼았다. 따라서 이에 기여할 수 있는 고전시가 교육의 새로운 방향에 대해 제안하고자 하였다. 이는 그간의 고전시가 교육이 안고 있는 문제점과 한계를 극복하기 위한 시도인 동시에, 특별히 문학에 흥미를 느끼지 못하거나 어려워하는 이과적 성향의 학습자들을 위한 문·이과 통합형 고전시가 교육 방안을 마련하는 것을 목표로 한다. 선행 연구 검토를 통해, 개정 교육과정이 실현하고자 하는 통합 교육의 취지와 목적에 부합하는 문·이과 통합을 위한 고전시가 교육 방안 마련에 대한 기초를 다졌다. 선행연구는 크게 세 가지 유형으로 나누어, 통합 교육에 대한 논의가 있기에 앞서 이루어진 융합 교육에 관한 연구와 문·이과 통합 교육과정에 관한 연구, 더 나아가 문·이과 통합 국어과 교육에 관한 연구를 살펴보았다. 그 결과 국어 교육의 차원에서의 통합 교육에 대한 논의는 교과 내 통합에 대해서만 이루어져 왔고, 다른 학문 분야나 다른 교과와의 통합에 대한 논의는 부족하다는 것을 확인할 수 있었다. Ⅱ장에서는 문·이과 통합을 위한 고전시가 교육 내용 마련을 위한 예비적 고찰로서 통합 교육의 흐름을 살피고 그 속에서 고전 문학 교육의 역할에 대해 논의하였다. 또한 실제적인 문·이과 통합을 위한 고전시가 교육 방안 마련을 위해 ‘문학’과 ‘과학’의 융합의 가능성을 탐색하였다. Ⅲ장에서는 실제적인 문·이과 통합 고전시가 교육 내용 마련을 위해 과학과의 통합을 중심으로 다양한 고전시가 작품 감상을 시도하였다. 대상 작품으로는 편중 없이 다양한 갈래의 작품을 다루기 위해 향가와 고려속요, 경기체가, 시조 작품을 다양하게 선정하였고, 더불어 과학적인 접근이 가능한 작품을 재조명하고자 하였다. 따라서 A절에서는 천문현상에 대해 주목하여 감상해 볼 수 있는 향가 작품을 살펴봄으로써 과거의 선인들이 갖는 천문현상에 대한 인식 혹은 세계관에 주목할 수 있었고, 이를 실제 천문학적 지식과 정보를 동원하는 것으로 보다 면밀히 작품을 감상하는 기회로 삼을 수 있었다. 또한 B절에서는 동물의 생태에 주목하여 감상해 볼 수 있는 고려속요와 시조 작품을 살펴봄으로써, 각각의 작품 속에 등장하는 동물이 어떠한 상징과 의미로 나타나고 있는지에 대해 실제 동물의 생태에 관한 지식과 정보를 동원하는 방식으로 그 연결고리를 찾을 수 있었다. 이를 통해 작품에 대한 기존의 해석을 학습자가 다시금 평가해볼 수 있고, 작가에 의해 작품 속 의도된 오류를 발견하는 등 새로운 해석의 가능성도 발견할 수 있었다. 마지막으로 C절에서는 자연의 속성과 식물의 생태에 주목하여 감상해 볼 수 있는 작품들을 살펴봄으로써 작품 속에 드러난 자연의 모습과 그 안에 내재되어 있는 자연의 섭리에 대해 보다 쉽게 접할 수 있었고, 실제 과학적 정보와 지식을 찾아 적용함으로써 그것이 어떠한 생태 특성을 근거로 작품 속에서 사용되고 있는지에 대해 보다 합리적으로 이해할 수 있었다. Ⅳ장에서는 문·이과 통합 고전시가 교육의 의의와 효과에 대해 논하였다. 학습자들은 본 연구에서 제안하고 있는 문·이과 통합 고전시가 교육을 통해 비판적 시각과 태도를 함양할 수 있으며, 융합적 사고력을 기를 수 있다. 또한 주체적으로 문제를 해결하는 능력을 기를 수 있다. 필요한 자료와 정보를 스스로 수집하고 활용하며, 다양한 방법적 창의성을 추구하여 다양한 문제 상황에 대처할 수 있다. 더욱이 중요한 것은 학습자들의 해석이 더욱 다양해질 수 있다는 것이며, 이러한 사고의 다양성이 존중받을 수 있는 분위기의 교육적 환경이 반드시 마련되어야 한다는 것이다. 학습자의 비판적 태도와 유연한 사고력, 그리고 주체적 문제해결 능력의 신장은 창의·융합형 인재를 양성하는 데 얼마든지 기여할 수 있다. 본 연구는 다음과 같은 점에서 의의를 갖는다. 첫째, 고전문학 교육에 있어서 문·이과 통합 교육을 위해 문학과 과학을 융합하는 새로운 시도를 수행하였다. 둘째, 융합형 제재로서의 고전시가 작품들을 재조명하여 문학과 과학의 통합 가능성을 밝혔다. 셋째, 이과적 성향의 학습자들이 문학에 대한 어려움을 극복하고 흥미를 느낄 수 있는 새로운 고전문학 학습의 기회를 제공하였다. 앞으로 통합 교육을 위해 이루어야 할 융합과 통합에 대한 과제는 여전히 많이 남아 있다. 최근 계속해서 강조되고 있는 통합 교육을 통해 앞으로의 미래 사회를 살아갈 창의·융합 인재 양성이라는 목표를 이루기 위해서는 계속해서 다양한 분야들 간의 융합이 시도되어야 할 것이다.;Starting from the point that the field of Korean language education should make sufficient efforts to nurture creativity-converge human resources with humanistic imagination and science-technology originality according to the objectives of the 2015-revised educational curriculum, this study aimed to suggest a new direction of Korean classical poetry and songs education. It is an attempt to overcome the problems and restrictions embedded in the previous classical poetry and songs education as well as to prepare the integrated educational methods in terms of liberal arts and natural science, particularly for natural science-oriented learners who tend to be unfamiliar with literature or feel difficulties to study literature. The literature review examined the goals of the integrated education that the 2015-revised educational curriculum has pursued and the preparation plans for the integrated Korean education suitable for the goals. The previous studies were classified into three categories in general. Prior to the discussion on the integrated education, the studies on convergence education, and the studies on the integrated education between liberal arts and natural science, and the integrated education on ‘Korean language education’ were explored respectively. As a result, it was identified that the discussions on the integrated education in the field of Korean language education have been conducted only regarding the integration within a subject; they lacked the discussions on the integration between Korean language education with other academic fields or subjects. In Chapter Ⅱ, as a preliminary investigation for preparing the integrated educational contents for classical poetry and songs education between liberal arts and natural science, the trends of the integrated education were understood while discussing the roles of classical poetry and songs education within these trends. Moreover, the possibilities of convergence between ‘literature’ and ‘science’ were examined to prepare the integrated education for classical poetry and songs in an actual way. In Chapter Ⅲ, a variety of classical literature works were analyzed to prepare the integrated education for classical poetry and songs in an actual way. In order to have a balanced approach without biases, various works, such as Hyang-ga, Koryeo-Sokyo, Gyeoggichega, Sijo, were selected from diverse genres which enable scientific approach as well. Accordingly, Section A explained about a work, Hyang-ga in which students could focus on its astronomic contents, thereby focusing on the awareness or world view on astronomic phenomenon of the Korean precedents. Therefore, students could have an opportunity to closely appreciate the work by using the actual astronomic knowledge and information. Also, Section B explained the Koryeo-sokyo and Sijo dealing with animal ecology so that students could find the links to animals from each work and their symbolism and implications by using the actual animal-ecology knowledge and information. In doing so, learners can reassess the existing interpretations on the works and find the possibility of new interpretations, including discovering the errors in the works intended by the author. Finally, Section C explained about the works dealing with natural characteristics and plant ecology. Thus, students could easily comprehend the natural settings revealed in the works and the inherent principles of nature. In addition, by searching for actual scientific knowledge and information and applying them to the works, the students were able to understand their usage in the works based on the ecological features in more rational ways. In Chapter Ⅳ, the implications and effectiveness of Korean classical poetry education integrated between liberal arts and natural science were discussed. The learners would access literature in more autonomous and critical attitude through the integrated education on classical poetry suggested in this study. They would demonstrate creative imagination, and enhance their abilities to use various materials and information. More importantly, learners’ interpretations would be much diversified, and the educational environments in which such diversity in thinking would be respected. The learners’ improvement on flexible thought or independent problem-solving competence could contribute to fostering creativity-convergence human resources. This study has the following implications. First, it made a novel attempt to integrate literature and science for the integrated education between liberal arts and natural science in the field of Korean classical poetry and songs education. Second, it explored the possibilities of the integration between Korean literature and science by shedding new lights on the classical poetry and songs works as convergence materials. Third, it provided chances to natural science-oriented learners to overcome the difficulties in studying literature and feel interested. However, the limitations of this study are as follows: the attempt to integrate literature and science is somewhat adventurous and experimental due to the lack of scientific knowledge of the author whose major is not natural science. Furthermore, the suggested plan is not tested in the actual field of education. It is hoped that future studies making up these limitations will be performed.Ⅰ. 서론 1 A. 연구의 필요성 및 목적 1 B. 선행 연구 검토 2 1. 융합 교육에 관한 연구 3 2. 문이과 통합 교육과정에 관한 연구 4 3. 문이과 통합 국어과 교육에 관한 연구 6 C. 연구 대상 및 방법 10 Ⅱ. 문이과 통합 고전시가 교육 연구를 위한 예비적 고찰 13 A. 문이과 통합 교육의 흐름과 고전문학 교육 13 B. 문학과 과학의 융합 가능성 탐색 14 Ⅲ. 과학과의 통합을 통한 고전시가 교육 내용 20 A. 천문현상에 주목하여 고전시가 작품 감상하기 20 B. 동물의 생태에 주목하여 고전시가 작품 감상하기 37 C. 자연의 속성과 식물의 생태에 주목하여 고전시가 작품 감상하기 46 Ⅳ. 문이과 통합 고전시가 교육의 의의와 효과 61 A. 문이과 통합 고전시가 교육을 통한 학습자 기대 효과 61 1. 비판적 시각과 태도의 함양 61 2. 융합적 사고력의 신장 63 3. 주체적 문제해결 능력의 증진 64 B. 문이과 통합 고전시가 교육의 활용적 가치 66 Ⅴ. 결론 69 참고문헌 73 ABSTRACT 7

인간탯줄 유래 중간엽줄기세포의 유전체독성 스트레스에 대한 연구

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 생명과학부, 2011.8. 황덕수.Docto

士大夫 自傳 硏究

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :국어국문학과 국문학전공,2003.Maste

성인 남성에서 관상동맥 석회화와 허리둘레_키의 비

비만은 고혈압, 당뇨병, 고지혈증과 연관이 있으며 심혈관계 질환을 증가시킨다. 이러한 비만을 보는 지표 중 허리둘레/키 비가 다른 지표에 비해 실용적이고 유용하다는 연구들이 있었다. 또한 관상동맥 석회화는 심혈관 질환의 위험인자로 대사증후군과 비만이 연관이 있다는 것은 알려져 있으며, 관상동맥 석회화 수치는 이러한 관상동맥 석회화를 정량적으로 본 수치이다. 이에 관상동맥 석회화 수치와 허리둘레/키 비와의 연관성을 알아보고자 하였다. 이 연구는 2004년 7월부터 2009년 12월까지 수원시 소재 일개 대학병원 검진센터에서 coronary MDCT 촬영을 시행한 남성 651명을 대상으로 하였다. 관상동맥 석회화 수치와 나이, 체중, 신장, 체질량지수, 허리둘레, 허리둘레-키 비 및 대사증후군 인자인 수축기혈압, 이완기혈압, 중성지방, 고밀도 콜레스테롤, 공복혈당과의 연관성을 확인하였다. 관상동맥 석회화 수치와 나이, 체질량지수, 허리둘레, 허리둘레-키 비, 수축기혈압, 이완기혈압, 중성지방과 유의한 상관관계가 있었고, 관상동맥 석화화 수치에 가장 큰 영향을 미치는 나이를 보정하고도 체중, 체질량지수, 허리둘레, 허리둘레-키 비, 수축기혈압, 이완기혈압, 혈중 중성지방은 관상동맥 석회화 수치의 유무에 따라 유의한 차이를 보였다. 허리둘레-키 비를 사분위로 나누어 관상동맥 석회화 수치 유무와의 교차비를 보면, 허리둘레-키 비가 증가할수록 유의하게 교차비가 증가 (Q2; OR=2.06, 95% CI; 1.18-3.59, Q3; OR=2.92, 95% CI; 1.70-5.03, Q4; OR=4.22, 95% CI; 2.47-7.19) 하는 것을 볼 수 있고, 이는 나이를 보정하고도 유의한 결과 (Q2; OR=1.77, 95% CI; 0.99-3.18, Q3; OR=2.38, 95% CI; 1.35-4.21, Q4; OR=3.42, 95% CI;1.95-6.00 ) 를 보였으며, 나이, 체질량지수, 고혈압 및 당뇨의 과거력을 보정하고도 유의한 결과(Q2; OR=1.66, 95% CI; 0.88-3.10, Q3; OR=2.10, 95% CI; 1.06-4.14, Q4; OR=2.77, 95% CI;1.19-6.45)를 보였다. BMI와는 독립적으로 허리둘레-키 비의 증가는 관상동맥 석회화 침착과 연관이 있었다.Ⅰ. 서론 1 Ⅱ. 연구대상 및 방법 3 A. 연구대상 3 B. 연구방법 3 1. 신체계측 및 기초 설문 3 2. 대사증후군 인자의 측정 3 3. CACS 검사 4 C. 통계분석 4 Ⅲ. 결과 6 A. 연구 대상자의 일반적인 특성 6 B. CACS와 대사인자들 사이의 관계 6 Ⅳ. 고찰 12 Ⅴ. 결론 16 참고문헌 17 ABSTRACT 22Maste