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박인성 대한운동학회 2014 아시아 운동학 학술지 Vol.16 No.4
[PURPOSE] Physical training and motor learning have been shown to make alterations in regional brain structure and this has been examined by numerous tasks. A growing number of morphological studies have demonstrated changes in various structures of athlete’s brain after training. Imaging techniques such as magnetic resonance imaging (MRI) compromise the prospect to explore human brain structure in vivo noninvasively. The purpose of this study was to provide a summary of neuroimaging studies on morphological plasticity of athletes. [METHODS] We reviewed neuroimaging researches of structural plasticity in athlete’s brain. [RESULTS] Cross-sectional and prospective researches revealed strong relationship between motor skill learning and morphological plasticity of the brain shedding light on structural changes in healthy brain. Exercises and motor learning have been shown to induce alterations in regional brain structure including cerebral cortex, cerebellum, and hippocampus. Studies looking at various brain structures in athletes have also showed athletes had remarkable experience-dependent plasticity. These results appear consistent with animal studies showing training-dependent morphological changes. [CONCLUSIONS] These results indicate that athlete is involved in the plastic structural changes in various brain structures. Such morphological plasticity may reflect specific experiences of long-term training and practice of sports skills. This study offers a summary of longitudinal and cross-sectional studies on morphological change of the human brain in athletes. [목적] 운동 학습은 다양한 뇌 부위의 형태적 가소성을 야기하며, 이는 다양한 과제들을 통해 증명되어 운동 기술의 훈련에 의한 운동선수 뇌의 구조적 변화에 관한 연구들이 많이 보고되고 있다. 자기공명영상과 같은 영상 기술은 살아 있는 사람 뇌의 구조에 관한 비침습적인 연구를 가능하게 하여 본 연구에서는 운동선수 뇌의 형태적 가소성에 관한 뇌 영상 연구 결과들을 정리해보고자 한다. [방법] 이를 위해 운동선수 뇌의 구조적 가소성에 관한 뇌 영상 연구들을 고찰하였다. [결과] 운동 기술의 학습과 뇌의 형태적 가소성 간의 인과 관계를 제시하고 있는 횡단 및 전향적 연구들은 건강한 뇌의 구조적 변화에 관한 이해의 폭을 넓힐 것이다. 운동 및 운동 학습에 의해 뇌가 구조적으로 변화한다는 동물 대상의 연구 결과에서처럼 운동 및 운동 학습은 사람의 대뇌 겉질, 소뇌 및 해마를 포함한 여러 뇌 부위에서의 형태적 변화를 야기하며, 운동선수를 대상으로 한 연구들에서도 장기간의 훈련에 의한 다양한 뇌 부위에서의 형태적 가소성을 보고하였다. 이는 특정 운동 기술이 고도로 숙련된 다양한 종목의 운동선수들이 자기 종목의 특성에 따라 뇌의 구조적 변화가 야기될 수 있음을 제시하고 있으며, 저글링, 균형 과제, 골프, 시각운동성 회전 과제의 지속적인 연습에 의한 사람 뇌의 형태적 변화에 관한 연구는 운동학습이 뇌의 형태적 변화를 야기한다는 것을 제시하고 있다. [결론] 이러한 연구 결과들은 운동선수들의 여러 뇌 부위가 장기간의 훈련에 의해 형태적으로 발달하였다는 것을 시사하며, 운동 기술의 지속적인 훈련이 뇌에 형태적으로 반영되었음을 제시한다. 본 연구에서는 운동선수 뇌의 형태적 변화에 관한 횡단 및 종적 연구 결과들을 정리하였다.
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중증 만성폐쇄성폐질환 환자를 위한 복합호흡운동과 신경근전기자극의 효과
강정일(Jeong-Il Kang),박준수(Jun-Su Park),정대근(Dae-Keun Jeong) 한국엔터테인먼트산업학회 2019 한국엔터테인먼트산업학회논문지 Vol.13 No.7
복합호흡운동과 넙다리네갈래근의 신경근전기자극 치료가 중증 만성폐쇄성폐질환 환자들의 폐기능과 대뇌겉질 활성도에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 60~80세 중증 만성폐쇄성폐질환 환자 20명을 대상으로 실험군은 복합호흡운동과 넙다리네갈래근의 신경근전기자극을, 대조군은 복합호흡운동만을 실시하였다. 사전 검사로 폐기능과 대뇌겉질 활성도를 측정하였고, 중재는 6주 간, 주 4일, 1일 1회, 30분씩 각 집단에 시행한 후, 사후검사를 사전검사와 동일하게 재측정하였다. 그 결과 집단 내 폐기능 변화는 실험군과 대조군 모두 1초간 노력성 날숨량에서 유의한 차이가 있었고(p<.001)(p<.05), 집단 간 폐기능 변화 비교에서 1초간 노력성 날숨량의 변화는 유의한 차이가 있었다(p<.05). 집단 내 대뇌겉질의 영역 별알파파 변화 비교에서는 Fp1, Fp2, F3, F4 영역에서 대조군과 실험군 모두 유의한 차이가 있었다(p<.01)(p<.05). 따라서 6주 동안의 복합호흡운동과 넙다리네갈래근의 신경근전기자극은 중증 만성폐쇄성 폐질환들의 폐기능을 향상시키고, 대뇌겉질 활성도에서 앞이마부 영역의 알파파가 증가되어 긍정적인 호흡의 변화가 나타났음을 알 수 있었다. 따라서 중증의 만성폐쇄성폐질환 환자들에게 복합호흡운동 뿐만 아니라 부가적으로 넙다리네갈래근에 신경근전기자극을 병행하면 보다 좋은 치료적 효과를 볼 수 있을 것으로 생각된다. This study was designed to examine the effects of complex breathing exercise and neuromuscular electrical stimulation of Quadriceps Femoris muscle on pulmonary function and cerebral cortex activity in patients with severe chronic obstructive pulmonary disease. After collecting samples from 20 patients with severe chronic obstructive pulmonary disease aged 60 to 80, 10 patients each were randomly placed in an experimental group and a control group. The experimental group conducted complex breathing exercise and neuromuscular electrical stimulation of Quadriceps Femoris muscle, and the control group only conducted complex breathing exercise. As a pretest, pulmonary function and cerebral cortex activity were measured. The intervention program was applied to each group for 30 minutes, once a day, for 4 days a week, for 6 weeks, and the posttest was carried out the same way as the pretest. As a result, both groups showed significant differences in FEV1.0(Forced Expiratory Volume in One Second)(p<.001)(p<.05), and there were significant differences between the groups as well(p<.05). When comparing alpha waves in each domain of cerebral cortex, both of the experimental and control groups showed significant differences in Fp1, Fp2, F3 and F4 domains (p<.01)(p<.05). During the 6-week experiment, complex breathing exercise and neuromuscular electrical stimulation of Quadriceps Femoris muscle improved pulmonary function of patients with severe chronic obstructive pulmonary disease, and in relation to cerebral cortex activity, a positive breathing change was found due to the increase of alpha waves in the forehead domain. Therefore, it is considered that applying neuromuscular electrical stimulation of Quadriceps Femoris muscle to patients with severe chronic obstructive pulmonary disease additionally along with complex breathing exercise will bring a better therapeutic effect.
KCI
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