4학기/인지신경과학
[3주차-1] Methods of Cognitive Neuroscience 2: Advanced Neuroscience Technology
브라보맨
2011. 3. 17. 03:55
Cognitive systems: information processing meets brain science
Richard G. M. Morris, Lionel Tarassenko, Michael Kenward
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* 편집본 책이라 전체를 정독할 정도로 좋은 책은 아님. 마지막 2chapter 방법론만 참고.
어떤 것들이 있는지 자세히 파고드는 것 보다, 미래를 예견하고 방법론의 흐름에 맞게끔 대처하는 것이 필요.
11. Advanced Neuroscience Technology
1. Introduction: Technological Developments in Cognitive and Imaging Neuroscience
2. Imaging the Human Brain
3. Multiple Single-neuron Recording: How Information is Represented in the Brain - The Neural Code
4 .Visualizing Molecular Events and Intrinsic Signals in Living Neurons
5. Glossary of Terms
2. Imaging the Human Brain
3. Multiple Single-neuron Recording: How Information is Represented in the Brain - The Neural Code
4 .Visualizing Molecular Events and Intrinsic Signals in Living Neurons
5. Glossary of Terms
1. Introduction: Technological Developments in Cognitive and Imaging Neuroscience
2. Imaging the Human Brain
2.1 State of the Art
2.2 Neurophysiology
2.3 Multimodal Integration
2.4 Biomathmetics and Functional Integration
2.5 Computational Neuroanatomy
- 영상 이미지가 있으면 공간적으로는 차이가 없지만 세부적으로는 차이가 있음. 어떤 지점끼리 평균화해야 하는지. Spatial normalization을 하게 됨.
- Normalized images: 원래 있던 뇌의 자체, 형태의 특성 파악
- Deformation parameters: 축구공 처럼 펼치는 것.
- fMRI 처럼 기능적인 형태에 중점을 둘 때에 기능적 통합을 가정하고 각 부위를 나누기 위해서 평균화해서 일반뇌의 형태로 보고, 펼치거나 크기를 축소해서 보는 것.
- 있는 이미지 자체를 보는게 아니라 복잡한 연산 과정을 통해서 뇌의 해부학적 기능을 파악하는 것.
- Diffusion weighted imaging: 실제 수분(피)의 이동. 응집도 등에 초점을 둠. 기능적 측면. fMRI의 대안이 될 수도 있음. 조금 더 직접적인 것.
2.6 Potential Clinical Applications of Neuroimaging
2.7 New Technologies
2.8 Interim Conclusion
2.2 Neurophysiology
2.3 Multimodal Integration
2.4 Biomathmetics and Functional Integration
2.5 Computational Neuroanatomy
- 영상 이미지가 있으면 공간적으로는 차이가 없지만 세부적으로는 차이가 있음. 어떤 지점끼리 평균화해야 하는지. Spatial normalization을 하게 됨.
- Normalized images: 원래 있던 뇌의 자체, 형태의 특성 파악
- Deformation parameters: 축구공 처럼 펼치는 것.
- fMRI 처럼 기능적인 형태에 중점을 둘 때에 기능적 통합을 가정하고 각 부위를 나누기 위해서 평균화해서 일반뇌의 형태로 보고, 펼치거나 크기를 축소해서 보는 것.
- 있는 이미지 자체를 보는게 아니라 복잡한 연산 과정을 통해서 뇌의 해부학적 기능을 파악하는 것.
- Diffusion weighted imaging: 실제 수분(피)의 이동. 응집도 등에 초점을 둠. 기능적 측면. fMRI의 대안이 될 수도 있음. 조금 더 직접적인 것.
2.6 Potential Clinical Applications of Neuroimaging
2.7 New Technologies
2.8 Interim Conclusion
3. Multiple Single-neuron Recording: How Information is Represented in the Brain - The Neural Code
3.1 Introduction
3.2 How do Populations of Neurons Represent Information?
3.3 New Methods for Recording Spiking Activity of Many Neurons
- 세포체 내 전극이 삽입되어서 240개 정도를 측정 또는 세포체 내부 보다는 외부에 존재하는 전위를 측정. 정확도는 안으로 들어 갈수록 좋음.
- 240번을 꽂고, 측정하는 과정이 굉장히 어려움.
3.4 Understanding the Computational Properties of Population Codes
- 이러한 셀들이 복잡하게 서로 동시다발적으로 어떤 알고리즘을 만들어내는지.
- 셀들이 하는 행위를 계산과정이다(기능)라고 볼 때, 거기에 셀들간의 알고리즘 파악.
- 동시에 반응하지는 않으니까, 다양한 코딩 방식이 가능.
- 코딩 방식이 알고리즘이 됨.
- 실제 궁극적인 목적에 닫가가는 과정. 그래서 어떤 기능을 할 수 있는지에 대한 질문에 접근.
3.2 How do Populations of Neurons Represent Information?
3.3 New Methods for Recording Spiking Activity of Many Neurons
- 세포체 내 전극이 삽입되어서 240개 정도를 측정 또는 세포체 내부 보다는 외부에 존재하는 전위를 측정. 정확도는 안으로 들어 갈수록 좋음.
- 240번을 꽂고, 측정하는 과정이 굉장히 어려움.
3.4 Understanding the Computational Properties of Population Codes
- 이러한 셀들이 복잡하게 서로 동시다발적으로 어떤 알고리즘을 만들어내는지.
- 셀들이 하는 행위를 계산과정이다(기능)라고 볼 때, 거기에 셀들간의 알고리즘 파악.
- 동시에 반응하지는 않으니까, 다양한 코딩 방식이 가능.
- 코딩 방식이 알고리즘이 됨.
- 실제 궁극적인 목적에 닫가가는 과정. 그래서 어떤 기능을 할 수 있는지에 대한 질문에 접근.
4 .Visualizing Molecular Events and Intrinsic Signals in Living Neurons
4.1 Introduction
4.2 Basic Aspects of the Technical Advances
4.2 Basic Aspects of the Technical Advances
4.2.1 'Tagging' Neuronal Structures with Fluorescent Proteins
- 세포가 생존해 있을 때에 봐야 함.
- 형광 물질을 사용하면, 유전자 수준까지도 들어갈 수 있음.
- 이 세포가 성장을 하면서 형광 물질을 머금으면서 실제 대사 작용을 하면서 자라는 것임.
- 성장 과정에서 나타나는 변화를 그대로 볼 수 있음. 그러나 결과적으로 실험 동물은 죽음
4.2.2 Recent Advances in Microscopy Techniques
- Intrinsic Optical Signal Imaging
- Optical Coherence Tomography: 빛을 투과 시킴. fMRI나 이미지 등 여러가지 방법들이 정확도는 좋지만 사람에게 적용하기에 문제가 있음.
4.2.3 Time-lapse Imaging
4.2.4 Biosensors
- 세포가 생존해 있을 때에 봐야 함.
- 형광 물질을 사용하면, 유전자 수준까지도 들어갈 수 있음.
- 이 세포가 성장을 하면서 형광 물질을 머금으면서 실제 대사 작용을 하면서 자라는 것임.
- 성장 과정에서 나타나는 변화를 그대로 볼 수 있음. 그러나 결과적으로 실험 동물은 죽음
4.2.2 Recent Advances in Microscopy Techniques
- Intrinsic Optical Signal Imaging
- Optical Coherence Tomography: 빛을 투과 시킴. fMRI나 이미지 등 여러가지 방법들이 정확도는 좋지만 사람에게 적용하기에 문제가 있음.
4.2.3 Time-lapse Imaging
4.2.4 Biosensors
4.3 Optical Imaging of Intrinsic Signals in the Brain
4.4 Non-invasive Optical Techniques: Near-infrared Spectroscopy
4.5 State of the Art in Optical Imaging
4.4 Non-invasive Optical Techniques: Near-infrared Spectroscopy
4.5 State of the Art in Optical Imaging
5. Glossary of Terms
* 마켓 원리에 의해서도 과학자들의 방법론에도 변화가 있는 것.
* 마켓 원리에 의해서도 과학자들의 방법론에도 변화가 있는 것.