The Current Status of Brain-related Lessons and Their Relationship with Knowledge of Brain Plasticity

박수원 한국교원대학교 교육연구원 2020 敎員敎育 Vol.36 No.2

This study aimed to examine the current status of brain-related lessons and their relationship with knowledge about brain plasticity. A total of 955 pre-service teachers (349 for elementary school, and 606 for secondary school) answered survey questions about their experience taking a lesson involving brain knowledge. Among them, 514 (266 for elementary school, and 248 for secondary school) provided answers regarding their knowledge and beliefs regarding brain plasticity. The results showed that 30% had experienced having lessons about the brain. However, their knowledge of brain plasticity did not increase as a result of the brain lessons, except for one statement regarding learning and brain plasticity. Furthermore, beliefs about brain plasticity were positively related with perceived helpfulness and the importance of having knowledge about the brain for teaching. These results illustrate that current college education has little association with the knowledge about brain plasticity among pre-service teachers. Therefore, developing teacher training programs for enhancing belief and knowledge about brain plasticity is required.

불교 명상을 통한 심신치유의 뇌과학적 이해

김종욱(Kim, Jong Wook),안지영(An, Ji Young) 韓國佛敎硏究院 2014 불교연구 Vol.41 No.-

오늘날 명상이 스트레스나 우울증 등 심신 관련 질환을 치료하는데 매우 유용하게 활용될 수 있다는 사실들이 속속 알려지고 있다. 그런데 불교의 명상 관련 기존의 논문들은 명상 수행이 어떤 치유효과를 가져 오는가를 증명하는데 주안점을 두었을 뿐, 그런 치유효과가 과연 어디에 기반을 두고 이루어지는가에 대해서는 큰 관심이 없었다. 본 논문은 불교 명상을 통한 심신치유의 효과가 뇌의 가소성에 기반하여 이루진다는 점을 보여 주기 위해 작성되었다. 뇌가 생각과 활동 혹은 경험과 훈련을 통해서 스스로의 기능과 구조를 변경할 수 있는 것을 일러 가소성이라 한다. 뇌의 가소성은 뇌가 마음을 일으키고 형성하지만, 마음이 변화하면 뇌 역시도 변화한다는 것을 함축한다. 명상은 이런 마음의 변화를 통해 뇌파의 변화와 뇌구조의 변화를 가져온다. 지속적인 명상의 수행은 통찰이나 직관적 깨달음에서 나타나는 세타파와 명료한 생각이나 사랑·공감에서 일어나는 감마파의 발생을 활성화한다. 또한 명상을 하면 긍정적 정서와 관련된 좌측 전전두피질 부위가 강화되며, 기억을 담당하는 해마와 감정 조절을 담당하는 안와전두피질 등의 크기가 보통 사람보다 더 커지고, 흥분이나 긴장과 관련된 교감신경계의 반응성은 낮아지면서 억제나 이완작용을 하는 부교감신경계는 활성화된다. 이뿐만 아니라 뇌 속 스트레스 호르몬인 아드레날린이나 노르에프네프린 또는 코티솔 같은 신경전달물질은 감소하는 대신, 일종의 평화의 호르몬인 도파민과 엔도르핀 그리고 행복의 감정을 전달하는 세로토닌 등의 신경전달물질 분비는 촉진된다. 명상을 통한 마음의 변화가 이처럼 뇌파와 뇌구조와 신경전달시스템의 변화를 가져온다는 것은 뇌가 그만큼 유연하고도 개방적인 체계라는 것에 대한 증거이며, 뇌가 가소성을 지닌 체계라는 것에 기반하여 이루어지는 현상이다. 뇌가 마음을 형성하지만, 마음은 뇌를 변화시킨다는 것을 함축하는 뇌의 가소성이야말로 불교의 명상을 통해 스트레스나 우울증이나 강박장애 같은 질환을 치유할 수 있는 근거가 된다. 명상은 마음을 변화시키고, 마음의 변화는 가소적인 뇌를 변화시켜, 심신을 치유하고 삶을 바람직한 방향으로 변화시킨다. These days the meditation is broadly utilized for the purpose of curing the mental disease like the stress, hypochondria and obsessive compulsive disorder. In this article I explicate that the mental and physical healing by the Buddhist meditation is founded on the brain plasticity. The brain plasticity means that the brain can make alterations in its structure and function through the experience and practice or the thinking and acting by itself. This concept implies that the brain raises and forms the mind, but the change of mind causes the change of brain. Through the meditation the change of mind lead to the change of the brain waves and brain structure. The continuant practice of meditation activates the occurrence of the theta waves and gamma waves. The theta waves appear in the state of insight and intuitional awareness, and gamma waves come out in the state of clear thought and sympathy. The meditation practice strengthens the left prefrontal lobe part related to the positive feeling, and enlarges the hippocampus and orbitofrontalcortex related to the memory and emotion control, and activates the parasympathetic nervous system related to the inhibitory and relaxant action. In the state of meditation the stress hormones like adrenaline, norepinephrine and cortisol neurotransmitter decrease, but a kind of happiness hormones like dopamine, endorphin and serotonin neurotransmitter increase. The fact that the change of mind by meditation causes the change of brain waves and brain structure and neurotransmitter system is the evidence of the flexibility and openness in the brain system, and is foundeded on the brain plasticity. The brain plasticity is the basis of cure of the mental disease like the stress, hypochondria and obsessive compulsive disorder through the Buddhist meditation. The meditation changes the mind, and the change of mind causes the change of the plastic brain. And so this change heals the mind and body in the desirable direction of life.

뇌유래신경영양인자와 뇌 신경가소성: 비약물적 개입

김낙영,임현국 대한생물정신의학회 2023 생물정신의학 Vol.30 No.1

Many psychiatric disorders are associated with brain functional dysfunctions and neuronal degeneration. According to the research so far, enhanced brain plasticity reduces neurodegeneration and recovers neuronal damage. Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is one of the most extensively studied neurotrophins in the mammalian brain that plays major roles in neuronal survival, development, growth, and maintenance of neurons in brain circuits related to emotion and cognitive function. Also, BDNF plays an important role in brain plasticity, influencing dendritic spines in the hippocampus neurogenesis. Changes in neurogenesis and dendritic density can improve psychiatric symptoms and cognitive functions. BDNF has potent effects on brain plasticity through biochemical mechanisms, cellular signal pathways, and epigenetic changes. There are pharmacological and non-pharmacological interventions to increase the expression of BDNF and enhance brain plasticity. Non-pharmacological interventions such as physical exercise, nutritional change, environmental enrichment, and neuromodulation have biological mechanisms that increase the expression of BDNF and brain plasticity. Non-pharmacological interventions are cost-effective and safe ways to improve psychiatric symptoms.

노년기 보상적 두뇌 가소성: 인지 노화의 보상 가설과 재활 방안에 대한 개관 연구

김은영 한국심리학회 2014 한국심리학회지 일반 Vol.33 No.4

본 연구는 최근 주목을 받고 있는 인지 노화 지연 프로그램의 기본 가정이라 할 수 있는 두뇌 가소성에 대한 최근 신경인지학적 성과를 개관하고, 노년기 두뇌의 잠재력인 보상적 가소성에 초점을 맞추어 인지 재활의 방향을 논의하고자 한다. 두뇌/인지 리저브(brain/cognitive reserve), 전두-후두전치(posterior-anterior shift), 반구 비대칭성 감소(hemispheric asymmetry reduction), 부하-이동(load-shift), 보상 이득-비용(gain-cost) 등의 노년기 두뇌에 관한 보상 가설 모델들과 이를 뒷받침하는 연구 결과들을 살펴보면서, 현재 진행되고 있는 인지 노화 지연 프로그램의 역할을 간략히 논의한다. 노인들을 위한 인지 노화 지연 프로그램들은 신경학적 감퇴를 지연하는 데 주력하는 동시에, 노년기 두뇌에 내재하는 보상적 방향성을 지지하면서 보상 자원을 과잉 소비하는 과정에서 발생하는 비용을 고려하는 방향으로 운용되어야 할 것이다. This study reviews recent findings of brain plasticity in late adulthood, focusing on compensation hypotheses of cognitive aging. By clarifying the extent and characteristics of brain plasticity in the aging brain, this study re-evaluates current interventions for age-related cognitive decline. The models of compensatory plasticity in the aging brain, such as brain/cognitive reserve, posterior-anterior shift in aging (PASA), hemispheric asymmetry reduction in older adults (HAROLD), and load-shift theory, are discussed. Based on these accounts, current interventions for cognitive aging are re-assessed for their roles in preserving cognitive functions in late adulthood. Rehabilitations that are intended to offset adverse effects of neurological aging should be conducted in accordance with the direction of compensatory adjustments in the aging brain, reducing the cost derived from the overconsumption of compensatory resources.

트라우마 상담에서 이야기치료와 브레인스포팅(Brainspotting)의 적용 가능성 고찰

최지원 한국실천신학회 2023 신학과 실천 Vol.- No.84

The purpose of this study is to examine the potential applicability of narrative therapy and Brainspotting, as suitable approaches for trauma counseling. To achieve this, the literature review was conducted to discuss the characteristics of narrative therapy for trauma counseling, and to investigate the conceptual understanding, case application, and prior research on Brainspotting. The results of this study are as follows: First, an important variable in trauma counseling is the reconstruction of brain memories. Second, the goal of narrative therapy and brainspotting in trauma counseling is brain plasticity. Third, in both narrative therapy and brainspotting, a therapeutic relationship and a stable relationship are important points of contact. Fourth, when dealing with meaningful stories in trauma counseling, it brings about optimized results in managing and coordinating the functions of the brain and mind. This study has implications that the therapeutic effect may be promoted when story therapy and brainspotting are applied in trauma counseling. In conclusion, this study can have significance as a basis for the possibility of integrating narrative therapy and brainspotting in future trauma counseling and as a basic exploratory study. As the purpose of trauma counseling is to restore the damaged brain and reconstruct the memories and narratives stored in the brain after the formation of a stable relationship, it repeats special skills or behaviors after forming a safe relationship, and deals with changes in brain structure and function as important. Through brain-based trauma counseling, clients experience plasticity of the brain and improve self-regulation ability. This brain-altering exercise can strengthen connections between different areas of the brain and change brain structure through the process of having conversations in a counseling relationship and reprocessing emotional memories visually. In this respect, it is intended to reveal that narrative therapy and brainspotting are effective in trauma counseling in terms of reconstructing memories, plasticity of the brain, and tuning through safe therapeutic relationships.

뇌가소성을 통한 신학적 고찰 및 제언 - 캐서린 말라부의 파괴적 가소성과 신적 가소성 개념을 중심으로

김용극(Yonggeuk Ghim) 한국기독교학회 2021 한국기독교신학논총 Vol.119 No.-

캐서린 말라부(Catherine Malabou)의 가소성(plasticity) 개념은 헤겔의 『정신현상학』 서문에서 언급하였던 주체의 유동적 실체 개념에서 차용한 가소성 개념을 통해 새롭게 변하는 주체에 대한 사유와 더불어 세계와 사회구조에 대한 해석을 제시하는 개념이다. 말라부는 가소성에 개념에 대한 사유를 신경과학과의 대화를 통해 시도하고, 특히 뇌가소성(brain plasticity)을 통해 세계 안에서 시간적, 물질적 유한성에 한계에 부딪힌 인간의 본성에 대한 한계성에서 벗어나고자 시도한다. 말라부에 의하면 주체에게 보이는 가소적 성질은 뇌의 시냅스가소성(synaptic plasticity)과 같이 새로운 형식의 창조뿐만이 아니라, 기존의 형식을 파괴하며, 자기변형을 일으킬 수 있다고 주장한다. 자기변형은 갈등과 상처에 의해 생기며, 그 상처를 통해 기존의 연결성은 파괴되고, 새로운 연결을 창조할 수 있게 된다. 이러한 가소성의 특징을 바탕으로 말라부는 파괴적 가소성(destructive plasticity)이라는 개념을 제안하고, 이를 통해 인간의 정체성을 흔드는 파괴적 사건이 인간의 새로운 변화의 가능성을 이끌어 낼 수 있음에 주목한다. 특히 말라부는 새로운 변화의 가능성을 제시할 수 있는 매개로서 예수 그리스도의 성육신을 통해 신적 행위로서의 가소성이자, 신적 개입으로서의 가소성인 신적 가소성(divine plasticity)의 가능성을 제안한다. 본 논문에서는 예수의 성육신뿐만이 아니라, 부활과 재림의 의미를 파괴적, 신적 가소성 개념을 통해서 고찰하고, 20세기 이후 주류 신학 담론에서 밀려나고 있던 종말론에 대한 새로운 담론을 제언하고자 한다. The plasticity concept proposed by Catherine Malabou is one that, through plasticity concept borrowed from concept of subject’s fluid reality mentioned in the preface of Hegel’s Phänomenologie des Geistes (The Phenomenology of Spirit), provides the thought of the newly changed subject together with an analysis of structure of society and world. Malabou attempted thought about plasticity concept through conversation with neurology, and in particular, tried to escape from the limitation of human nature that was confronted with temporal and material finiteness in the world. Malabou argued that the plastic nature seen in subject not only creates new type like synaptic plasticity in the brain but also destroys old form and is able to perform self-transformation. The self-transformation stems from conflict and wound, through which old connection is broken and new one is created. Malabou, based on these characteristics of plasticity, proposed the concept of destructive plasticity. This concept explains that a destructive event that shocks the human identity may bring the possibility of new change in human. Malabou, in particular, suggested, as a medium through which a new media is suggested, the possibility of divine plasticity, which is plasticity as divine action through Jesus God incarnate and as divine intervention. This study reviewed the meaning of resurrection and second coming as well as Jesus God incarnation through the concepts of destructive and divine plasticity and suggested a new discourse about eschatology that has been marginalized from discourse in mainstream theology since the 20th century.

Physical Activity and Brain Plasticity

문효열,Henriette van Praag 한국운동영양학회 2019 Physical Activity and Nutrition (Phys Act Nutr) Vol.23 No.4

Recent research suggests that the brain has capable of remarkable plasticity and physical activity can enhance it. In this editorial letter, we summarize the role of hippocampal plasticity in brain functions. Furthermore, we briefly sketched the factors and mechanisms of motion that influence brain plasticity. We conclude that physical activity can be an encouraging intervention for brain restoration through neuronal plasticity. At the same time, we suggest that a mechanistic understanding of the beneficial effects of exercise should be accompanied in future studies.

뇌손상 장애인의 운동에 따른뇌기능 효과에 대한 고찰

정연택 이화여자대학교 특수교육연구소 2011 특수교육 Vol.10 No.2

The purpose of this study was to review previous research findings on the brain function of the people with brain injuries and to examine several aspects of underlying psychological process related to the effect of exercise on cognitive function. Due to the development of neuroscience techniques, it became possible to measure brain-derived neurotrophic factors and regional cerebral blood flow changes explaining mechanism of the exercise effect and cognition process. This paper examined (1) the relationship between exercise and cognitive functioning, (2) brain injury mechanism of neuroplasticity, and (3) the relationship between exercise and cerebral blood flow (CBF) function. Especially, studies on brain injury mechanism of neuroplasticity included (1) exercise and cerebellum, (2) exercise and hippocampal synaptic plasticity, and (3) cognitive function and brain derived neurotrophic factor (BDNF). Finally, this paper provides a review regarding the effects of exercise on cognitive function, relation of brain in the persons with brain injury. The findings of this study showed that exercise tended to facilitate cognitive function of the people with brain injuries by increasing their blood flow. Suggestions for further research were discussed on the basis of this review of literature. 이 연구는 운동의 관점에서 뇌손상 장애인의 뇌기능에 관한 문헌을 고찰하고 제언을 시도하는 것이며, 운동을 통한 심리적인 요인 중 인지적 기능에 대한 다양한 측면을 강조하는 것이다. 세부적으로 뇌 과학의 성장으로 인해 뇌의 신경영양인자와 국소혈류변화에 대한 뇌 측정이 가능해 지면서 운동으로 인한 뇌의 구조 및 기능적 변화가 조사 되었으며, 인지기능의 기전에 대해 서술하였다. 따라서 이 연구의 목적은 운동을 통한 신경과학적인 요소를 소개하고 연구의 기초를 다지고자 한다. 본 논문에서는 첫째: 운동과 인지기능의 관계, 둘째: 뇌손상 후 신경가소성의 기전, 셋째: 운동과 뇌 혈류라는 주제로 연구들을 소개하였다. 특히 뇌손상 후 신경가소성에 대한 기전은 다음의 이론으로 기술되었다. 첫째: 운동과 소뇌의 기능, 둘째: 운동과 해마의 시냅스 가소성, 셋째: 인지기능과 brain derived neurotrophic factor (BDNF)로 요약된다. 결론적으로 이 리뷰논문은 뇌손상 장애인들을 대상으로 운동과 인지기능 및 뇌의 관련성에 대해서 알아보고자 함이다.

Functional MRI를 이용한 뇌기능 연구

김연희 한국뇌학회 2001 한국뇌학회지 Vol.1 No.1

인간 뇌의 고위인지기능은 상호 긴밀히 연관된 대뇌 피질과 피질하 신경핵으로 구성된 대단위 신경망을 통하여 선택적으로 조절되어진다. 최근 기능적 뇌영상의 발달로 정상적인 인간의 뇌에서 인지 활동에 의하여 활성화되는 뇌영역을 가시화 할 수 있게 되었다. 이중 기능적 뇌 자기공명영상(functional magnetic resonance imaging, fMRI)은 공간 및 시간적 해상력이 매우 좋으며 방사선조사의 위험이 없고 반복적으로 영상을 얻을 수 있는 장점이 있어 최근 그 연구 및 활용이 증가되고 있다. fMRI는 blood-oxygen level dependent(BOLD) 방법을 이용하여 뇌의 활성화 부분을 영상화 하는 것으로서 뇌의 한 영역에서 신경 활성화 후 나타나는 국소의 혈역동학적 변화에 기초를 두고 있다. fMRI를 포함한 기능적 뇌영상연구방법을 통하여 언어, 기억, 집중력 및 시지각 능력 등 고위 인지기능을 담당하는 뇌신경망을 가시화할 수 있게 되었으며 감정과 동기에 작용하는 신경 영역이 밝혀지고 있다. fMRI를 이용한 뇌의 지도화는 뇌수술 전에 기능적으로 중요한 부위를 발견하여 보호할 수 있게 함으로써 수술 후 장애를 예방하는데 도움이 된다. 또한 fMRI를 이용하여 뇌손상 후 선천적 또는 후천적으로 일어나는 뇌신경망의 재조직화를 가시화할 수 있게 되었으며 고위 뇌기능과 뇌가소성의 기전을 규명하기 위하여 이 분야에서 더 많은 연구가 가속화될 것이다. The higher cognitive functions of the human brain are hypothesized to be selectively distributed across large-scale neural networks interconnected to cortical and subcortical areas. Recently, advances in functional imaging make it possible to visualize the brain areas activated by certain cognitive activities in vivo. Out of several technologies currently available for brain activation studies, functional magnetic resonance imaging (fMRI) is being increasingly used due to its superior time resolution and finer spatial resolution. The technique is non-invasive without radiational hazard, which allows repeated multiple scans within the individual. The most common approach to fMRI of brain is the one that uses ‘blood-oxygen level dependent (BOLD)’contrast, which is based on the localized hemodynamic changes following neural activities in the certain areas of the brain. With functional imaging technique including fMRI, neural networks subserving higher cognitive functions such as language, memory, attention, and visuospatial functions could be delineated and visualized. Neural substrates for emotion and motivation were also begun to be unveiled. Brain mapping by fMRI is very useful in detecting eloquent areas presurgically to protect the functionaly important areas and to prevent the residual disabilities. Reorganization of neural network following brain injury, congenital or acquired, could be also visualized by functional MRI. Further researches in this field will accelerate to define the mechanism of higher brain function and plasticity.

뇌교종 수술에서 뇌지도화

조진모 ( Jin Mo Cho ),장종희 ( Jong Hee Chang ) 대한뇌종양학회·대한신경종양학회·대한소아뇌종양학회 2009 대한뇌종양학회지 Vol.8 No.2

The aims of brain glioma surgery are to potentiate adjuvant therapies and to extend survival with maximizing the quality of resection, while minimizing the risk of postoperative neurologic deficits. However, it is often limited by the location and spatial extent of the tumor and its relationship to the eloquent tissue. Moreover, there is interindividual anatomofunctional variability and so, each patient should be evaluated for cortical functional organization, effective connectivity and potential for plasticity. Recently, “maximum safe resection” has been made possible by preoperative functional neuroimaging, intraoperative imaging and image-guided surgery, and intraoperative functional mapping. In each patient, preoperative evaluation of cortical functional organization and relationship between tumor and surrounding brain tissue, and intraoperative evaluation of anatomo-functional connectivity and short-term plasticity using repeated cortical and subcortical stimulation during resection made tailored resection of glioma in eloquent area possible. With continuous accumulation of neuroanatomical & neurophysiological knowledge and experience of preoperative and intraoperative mapping, we could understand more and better about dynamic functional anatomy of brain.