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신경발달장애의 뇌회로해석을 통한 진단 및 치료효과 평가기술과 뇌자극이용치료기술 개발 상세정보

세부과제번호 2015M3C7A1028926
과제고유번호 1711105285
연구과제명 신경발달장애의 뇌회로해석을 통한 진단 및 치료효과 평가기술과 뇌자극이용치료기술 개발
주관부처명 서울대학교
연구책임자 김붕년
기준연도 2020
당해 연도 연구기간 2020-01-01 ~ 2020-05-31
등록자명 윤나래
Accession number 정보없음
설명 ADHD 환자 20명의 DNA WGS 정보
대분류 Genome (Assembled Genome Sequence)
중분류 Metagenome
소분류 None
형태 BAC end
학명 Homo sapiens
데이터 공개일 2021-01-15
연구목표 신경발달장애 중 난치성 주의력결핍과잉행동장애 및 자폐스펙트럼장애, 틱장애에서 영유아, 아동, 청소년 및 성인기 뇌회로와 뇌활성 발달추이를 MR, diffusion MR, fMRI, FDG-PET, GABA 및 Glutamate 수용체 영상 포함한 다양한 뇌영상 기법과 동물 모델 뇌영상을 이용하여 확인하고, 장애관련 뇌회로를 규명함. 이를 바탕으로 뇌회로 해석을 통한 진단 및 치료효과 평가기술을 개발하고, 선택적 뇌자극 및 조절기술을 활용한 새로운 치료기술을 확보하여 예후증진 및 삶의 질 향상을 목표로 한다.
연구내용 ○ 정량성과:총 SCI논문 47편 출판, 지적재산권 국내 출원 4건, 등록 4건, 석사 1명, 박사 4명 인력 배출함. ○ 신경발달장애 중 핵심 장애인 ADHD, ASD, Tic 장애에 대한 발달시기별 뇌영상-유전-환경독성-신경심리-진단평가-임상자료 데이터베이스 구축 및 추적관찰: 본 연구진은 단일 기관으로 모집한 국내에서 가장 큰 규모의 신경발달장애 환자 코호트를 구축하여 총 연구대상자 608명의 초기자료를 확보하고 389명을 추적 중임 ○ 신경발달장애 특이적 뇌회로분석을 위해 환자와 대조군 대상으로 persistent homology라는 새로운 뇌연결성 분석방법 적용: 본 연구진은 persistent homology라는 기존 방법들과 차별화된 새로운 뇌연결성 분석 방법을 전세계 최초로 신경발달장애에 적용하여 유의미한 뇌회로 이상발달을 규명중임. ○ 신경발달장애의 다중 뇌영상정보 통합 분석 기술 개발: 뇌의 기능적 정보를 담고 있는 PET, 구조적 정보를 제공하는 MR 영상을 통합하여 시각화하는 알고리즘을 개발하여 보다 정확한 뇌기반 바이오마커 추적 가능성을 확인함. ○ 신경발달장애의 발달시기별 뇌회로 변화 분석: 생애주기별 뇌연결성의 변화를 분석하여 신경발달장애 아동의 뇌 회로 발달 특성을 규명함. ○ 다차원 데이터(뇌영상-유전-임상자료)통합을 통해 신경발달장애의 병태생리 규명: 유전-뇌영상 연구, 유전-환경상호작용이 뇌영상에 미치는 영향에 대한 구 등을 수행하여 신경발달장애의 병태생리를 규명함. ○ 동물모델의 발달에 따른 뇌회로 변화 분석 : 소아 대상 적용이 어려운 PET을 동물 렛트에 시행하여 발달시기별 대사적 뇌연결성 변화를 확인함.ADHD 동물 모델의 발달시기별 뇌회로 변화 분석을 통해 ADHD의 지연성잘 가설을 뒷받침하는 증거를 확인함. ○ 신경발당장애 소동물모델에 적용가능한 DBS 자극기 및 기술 개발 : ADHD 동물모델에 적용가능한 소동물형 뇌심부자극기와 이식기술을 확립함. 1차년도 동물실험에서의 한계점 분석 및 이를 극복하기 위한 최적의 신경발달장애용 소동물 자극기의 개발기술 확립 (다채널 신호측정을 이용한 정확한 자극 지점의 선별)
기대효과 ○ 구축된 신경발달장애 장기추적 코호트를 대상으로 다양한 진단 기술 및 치료 기술을 적용하여 진단타당서, 치료효과성 검증 등이 가능할 것임. 또한 질환군에서의 발달적 변화에 따른 종적 자료 분석을 시행함으로써, 신경발달장애 발병기전 규명 및 치료법 개발을 위한, 세계적으로 선도적인 기반연구 결과를 도출 할 수 있을 것으로 기대됨. ○ 신경발달장애 환자와 동물모델에서 뇌 연결성 분석기술을 개발하고, 발달시기별 뇌연결성 변화를 분석함으로써, 신경발달장애의 뇌발달에 대한 병태생리에 대한 이해를 확장시켰을 뿐만 아니라 생애주기별 뇌회로에 기반한 바이오마커를 개발하는 발판을 마련함. 이러한 뇌회로기반 바이오마커를 통해 치료반응에 대한 객관적 평가, 진단과정에서의 보완적 활용, 유전-환경 상호작용에 의한 뇌 회로 변화 규명 등을 통해, 조기 진단 및 개인화 정밀 치료치료 개입이 가능해져, 신경발달장애의 예후 향상에 기여할 것으로 기대 됨. ○ 개발된 소동물용 뇌자극 기술은 다양한 질환동물모델 적용할 수 있으며, 동물 모델 연구 결과는 유효성의 확률을 높임으로써 난치성 신경발달장애 환자에 적용할 뇌자극 치료 개발에 효용성을 높일 수 있음
한글 키워드 신경발달장애 주의력결핍과잉행동장애 자폐스펙트럼장애 뇌회로 발달 추이
영문 키워드 Neuro- developmental Disorder Attention Deficit Hyperactivity Disorder Autism Spectrum Disorder Bra

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