3. 강의목표
1) 사람 뇌 신호분석의 현재와 in vitro 모델 뇌 신호분석 가능성 탐구
2) 임상에서 필요한 뇌기능 저하와 이상에 대한 이해
3) 임상응용 중이거나 응용되어야 할 뇌신호분석의 전망 파악
5. 성적평가
1) 출석: 30%
2) 발표과제: 10%
3) 중간 및 기말고사: 60%
7. 참고문헌 및 자료
Grimaldi, M., Brattico, E., & Shtyrov, Y. (2023). Language Electrified.; Principles, Methods, and Future Perspectives of Investigation. Human Press. New York. Pp. 163-388.
Lee, D. S. et al. (2025). Both k-core percolation and directed graph analysis revealed succession and transition of voxels’ spatiotemporal progress on dynamic correlation resting-state fMRI. Frontiers in Human Neuroscience, 19, 1543854.
Dumitru, D., Amato, A. A., & Zwarts, M. J. (2002). Electrodiagnostic medicine. Hanley & Belfus.
Hong, S., … Lee, L. P. (2024). Brainwaves Monitoring via Human Midbrain Organoids Microphysiological Analysis Platform: MAP. bioRxiv, 2024-09.
Yousuf, M., et al. (2025). Advancing Brain Organoid Electrophysiology: Minimally Invasive Technologies for Comprehensive Characterization. Advanced Materials Technologies, 10(7), 2401585.
Amartumur, S. … Lee, L.P. (2024). Neuropathogenesis-on-chips for neurodegenerative diseases. Nature Communications, 15(1), 2219.
Bae, M. …, Jang J., Cho D.W. (2025). 3D bioprinted unidirectional neural network and its application for alcoholic neurodegeneration. International Journal of Extreme Manufacturing, 7(5), 055003.
Cai, H., et al. (2023). Brain organoid reservoir computing for artificial intelligence. Nature Electronics, 6(12), 1032-1039.
Lee, E. J. … Lee, D.S. (2024). Spatial transcriptomic brain imaging reveals the effects of immunomodulation therapy on specific regional brain cells in a mouse dementia model. BMC genomics, 25(1), 516.
8. 강의진도계획
1주차: 뇌와 중추신경계의 전기신호 분석(박덕호), 뇌 영상 분석(이동수)
2주차: 뇌기능영상: 구성분과 복셀 분석(이동수)
3주차: 공간시간전개를 다루는 fMRI (이동수)
4주차: 뇌기능 재활임상: 뇌기능저하 및 뇌기능이상 – 질환을 중심으로 (박덕호)
5주차: 태아/어린이 뇌손상과 후유장애(안용주)
6주차: 추석연휴
7주차: 바이오프린팅한 오가노이드의 뇌신호분분석(교수/학생 들 연합 탐색)
8주차: 중간고사
9주차: 뇌의 정상성유지: 림프계로 뇌노폐물배설(이동수)
10주자: 뇌기능전지신호분석 최첨단: Neuropixel (학내 초빙교수 예정)
11주차: 시간해상도 극복한 마우스뇌fMRI (학외 초빙교수 예정)
12주차: 뇌기능연결 공간시간전개해석의 첨단지견:(이동수)
13주차: 공간전사체분석이용 뇌기능해석:뇌퇴행성질환 마우스(이동수)
14주차: 뇌손상과 회복 재활을 위한 뇌기능 전기/영상신호해석(박덕호)
15주차: 그래프해석의 첨단:뇌기능연결의 수학/기계학습, 임상례 해석을 위한 뇌기능fMRI(이동수)
16주차: 기말고사
9. 수업운영
1주차부터 7주차까지 해당 주제를 교수가 설명하고, 학생들에게 중간시험에서 평가할 문제를 제시한다. 이 문제를 공부하여 8주차 시험에 노트북으로 답안을 정리하여 제출하고, 이로써 임상응용을 위한 뇌신호분석에 대하여 1) 필요한 임상응용 2) 뇌신호분석의 첨단 3) 이를 융합할 기초를 다진다. 이어 9주차 15주차는 학생들이 연구자로 자리잡았을 때, 임상에 응용되어야 할 방법을 전망하고 직접 이 분야 태동하고 있는 최신 기술/임상을 이슈화하여 강의일정을 토대로 하지만, 그 범위를 넘어가는 즉 예를 들면, 1) 뇌오가노이드/바이오프린팅, 이에 대한 뇌전기신호분석, 2) 10만돗트Neuropixel 마우스 생체신호분석, 3) micro-fMRI 또는 천만엣지기반 뇌기능그래프분석, 4) dynamic spatiotemporal graph attention model/ online matrix factorization, 5) 복소다양체그래프뇌기능 분석, 6) 공간전사체뇌영상분석, 7) 위상수학/복소기하 기반 뇌기능전기신호/기능연결anomaly 탐색 등에서 선택하여 집중 탐구할 수 있도록 Advise/Supervise 받아서, 기말시험은 선택한 주제에 대하여 심화탐구로 얻는 진척을 제시하도록 지도한다. 이 계획은 5-10명의 수강인원일 때, 그리고 2025년 2학기 첫 시도로 수행한다. 교수 이동수는 핵의학임상의사로서 교수 박덕호는 재활의학임상의사로서 역할과, 임상사례에 새 뇌신호분석방법을 개발하고 도입한 경험을 토대로 이번에 Proactive 강좌를 기획하여 시도한다.
10. 학습법 소개 및 기타사항
매주 매시간 설명되는 응용 주제를 구글스칼라, 위키피디아, https://math.stackexchange.com/users, tistory, chatGPT 가리지 않고 조사하여 자신이 이해하고 문제에 답이라 할 수 있는 내용을 집적하여, 우선 open-book (internet) 상태로 탐색 후 중간 및 기말시험에 자신의 의견을 표현하기를 권장한다.
11. 장애학생에 대한 학습지원 사항
- 수강 관련: 문자 통역(청각), 교과목 보조(발달), 노트필기(전 유형) 등
- 시험 관련: 시험시간 연장(필요시 전 유형), 시험지 확대 복사(시각) 등
- 기타 추가 요청사항 발생 시 장애학생지원센터(279-2434)로 요청