첨단 뇌과학 글로벌 산업 연구 기술 개발 동향과 발전 전망

제Ⅰ장 뇌 과학 연구 개략 및 국내·외 정책 기술 동향

1. 뇌과학 연구 기술 개요
1) 뇌과학 연구의 정의 및 필요성
(1) 뇌과학 연구의 정의 및 분야
(2) 뇌과학 연구의 필요성과 가능성
가. 뇌과학연구 및 뇌 중심 융합기술 경쟁과 전략수립
나. 정신 질환 유병률의 증가
2) 뇌과학 연구의 연구영역 및 기술 분류
3) 환경변화와 전망

2. 최근 뇌과학 연구의 주요 이슈
1) 뇌과학의 의사자유 및 신경윤리에 대한 법적 책임
(1) 뇌과학과 의사자유론
(2) 표상과 마음의 해석
(3) 형사책임의 미래
(4) 진행 중인 미래
(5) 신경윤리학
2) 정책적 이슈
(1) 미래 원천기술 확보를 위한 뇌연구 R&D 전략 구축
(2) 뇌질환 예방 및 치료 기술을 국가 존망기술로 선정
(3) HFSP 등 세계적 규모의 공동연구를 통한 국제협력 강화
3) 기술적 이슈
(1) 초고자장 MRI 시스템개발 및 한국인의 뇌지도 완성
(2) 뇌신경 연결지도 작성 논의 본격화
(3) iRNA 기법 신경장애 질환 치료 신기술 개발
4) 국내 주요 이슈

3. 뇌과학 연구 국내·외 정책·기술 동향
1) 최근 뇌과학 연구 기술동향과 발전 추세
(1) 뇌과학 연구 발전 추세
(2) 최근 뇌연구 기술동향
가. 뇌신경과학 분야
나. 뇌인지 분야
다. 뇌정보 처리 이해 및 응용 분야(뇌신경정보 및 뇌공학)
라. 뇌 신경계 질환 분야
2) 정책 기술 개발 해외동향
(1) 주요국의 연구개발 및 정책동향
가. 미국
ⅰ. 연구개발 정책 동향
ⅱ. 중점 연구분야
ⅲ. 정부예산도
ⅳ. NIH 뇌과학연구 사업 현황 및 투자 동향
ⅴ. 뇌연구 인프라 현황
나. EU
ⅰ. 연구개발 정책 동향
ⅱ. 주요 프로젝트
다. 일본
ⅰ. 연구개발 정책 동향
ⅱ. 일본 뇌과학 연구 현황
ⅲ. 주요 연구지원 기관
ⅳ. 중점 연구방향
ⅴ. 정부예산
ⅵ. 뇌연구 인프라 현황
라. 영국
ⅰ. 연구개발 정책 동향
ⅱ. 주요 연구지원 기관
ⅲ. 중점 연구방향
ⅳ. 정부예산
마. 중국
ⅰ. 연구개발 정책 동향
ⅱ. 중국 뇌과학 연구 현황
(2) 주요 연구자 및 연구성과
3) 정책 기술 개발 국내 동향
(1) 정책 및 투자동향
가. ‘뇌연구 촉진법’제정
ⅰ. 추진경과
나. 2012년도 투자규모 및 부처·기관별 추진계획
(2) 뇌과학 연구 관련 정부의 연구개발 사업 현황
(3) 국내 주요 연구자 및 연구성과
가. 학계
나. 연구계
(4) 뇌과학연구 관련 국내 학회 및 연구소·연구센터 현황
4) 국내·외 기술수준 비교
(1) 기술수준비교
(2) SWOT 분석

4. 국내 제2차 뇌연구촉진 2단계(‘13~’17) 기본계획 육성 전략과 세부 계획
1) 계획수립 및 추진성과
(1) 계획수립의 배경 및 범위
가. 계획수립의 배경
ⅰ. 법적 근거
ⅱ. 추진 필요성
ⅲ. 추진 경과
나. 계획의 범위
ⅰ. 시간적 범위
ⅱ. 기술적 범위
ⅲ. 기본계획 상의 기술 분류 및 범위
다. 추진체계
ⅰ. 상위계획과의 관계
ⅱ. 수립체계
ⅲ. 관계부처별 역할
(2) 제2차 1단계('08～'12) 기본계획의 추진실적 및 성과
가. 연구개발 자원(투자, 인력) 측면
ⅰ. 뇌연구 분야 투자
ⅱ. 연구개발 인력
나. 인프라 구축
ⅰ. 뇌연구 활성화를 위한 시설, 장비, 소재 등 인프라 구축
ⅱ. 뇌연구 활성화를 위한 기술지원 서비스 수행
ⅲ. 한국뇌연구원 설립 및 전문연구센터 설립 등 연구 특성화 추진
다. 과학 기술 경쟁력
ⅰ. 논문 성과 측면
ⅱ. 특허성과 측면
라. 국제 협력
ⅰ. 해외 우수 인력의 적극적 유치 및 교류 활성화
ⅱ. 양자 및 다자 간 협력사업에 참여를 통한 국제협력 강화
ⅲ. 국제학회 유치 및 주관으로 국제적 네트워크 주도
마. 산업적 성과
2) 뇌연구 육성비전과 전략
(1) 국내 뇌연구 현황 및 SWOT 분석
가. 뇌연구 발전현황
ⅰ. 사회적 발전 요인 : 인류복지 향상 핵심기반 기술
ⅱ. 기술동향적 발전 요인 : 새로운 패러다임의 혁신융합기술
ⅲ. 인구통계학적 요인 : 급속한 고령화와 스트레스, 우울증 증가
ⅳ. 경제적 발전 요인 : 확대된 수요에 의해 급격한 시장 형성
나. SWOT 분석
ⅰ. SWOT분석
ⅱ. 2단계 기본계획의 중점 추진 방향
(2) 비전과 목표
(3) 추진전략 및 실천과제
가. 실천과제별 주요내용
나. 추진 전략
ⅰ. R&D 핵심 역량 강화의 가속화
ⅱ. 연구개발 시스템 제도화
ⅲ. 실용화 촉진 및 연구개발 성과 확산
(4) 투자계획 및 인력 목표
가. 투자 계획
나. 연구인력 목표
3) 분야별 세부계획
(1) 뇌신경생물 분야
가. 적용범위
나. 추진방향 및 전략
ⅰ. 원천기반기술 개발을 목표로 기초 신경생물학에 대한 지속적 투자
ⅱ. 신경계의 통합적 해석으로 미래신산업의 요소기술 마련
ⅲ. 기초 뇌연구와 응용기술 간 연결고리 구축으로 전주기성 연구체계 확립
ⅳ. 뇌연구 글로벌 협력체계 강화로 국제경쟁력 제고
다. 중점분야 및 로드맵
ⅰ. 중점분야
ⅱ. 2단계 확보 목표 기술 요약
(2) 뇌인지 분야
가. 적용범위
나. 추진방향 및 전략
ⅰ. 신경시스템, 행동 및 인지기능의 생물학적 기전에 관한 다학제적 접근방법을 유기적으로 결합한 연구 지원
ⅱ. 신경시스템, 행동 및 인지기능에 기반을 둔 원천기술을 확보하여 미래 신산업 창출 기반 마련
ⅲ. 신경생물학기전연구 결과를 뇌공학 응용기술로 활용하기 위한 연결고리 구축
다. 중점분야 및 로드맵
ⅰ. 중점분야
ⅱ. 2단계 확보 목표 기술 요약
(3) 뇌신경계 질환 분야
가. 적용범위
나. 추진방향 및 전략
ⅰ. 기초연구자와 임상연구자의 협력 연구 유도
ⅱ. 경쟁력 있는 분야 및 사회적 부담이 큰 뇌질환에 선택과 집중
ⅲ. 뇌질환 치료 보건의료의 글로벌 기준을 충족하는 인프라 구축
ⅳ. 협동연구 및 다학제 간 융합기술 프로그램 확대
다. 중점분야 및 로드맵
ⅰ. 중점분야
ⅱ. 2단계 확보 목표 기술 요약
(4) 뇌공학 분야
가. 적용범위
나. 추진방향
ⅰ. 차세대 미래유망사업을 육성할 씨앗형 연구 분야 투자
ⅱ. 연구 성과 활용성이 높은 분야에 우선 투자
ⅲ. 인접 뇌과학 및 기타 관련분야와의 학제 간 연구조직 구축
다. 중점분야 및 로드맵
ⅰ. 중점 분야
ⅱ. 2단계 확보 목표 기술 요약

제Ⅱ장 뇌신경계 분야 산업 연구 동향

1. 뇌신경계 분야 산업 연구 개발 개략
1) 정신 질환 분야 산업 연구 개발 현황
(1) 정신 질환의 경제·산업 동향 연구개요
가. 정신 질환 개요
나. 정신질환(Mental illness)의 정의와 분류
ⅰ. 정의
ⅱ. 분류
다. 정신질환 유병율과 자살률의 급증
라. 정신질환 관련 진료비 및 사회?경제적 부담
마. 정신질환 관련 산업 규모 및 전망
(2) 국내외 정책 연구·투자 개발 동향
가. 정책동향
ⅰ. 미국
ⅱ. 유럽
ⅲ. 일본
ⅳ. 국내
나. 주요 국가의 국립정신건강연구기관
ⅰ. 미국
ⅱ. 일본
ⅲ. 국내
다. 정신질환 관련 연구개발 동향
ⅰ. 줄기세포 활용 연구
ⅱ. 뇌영상술 활용 연구
라. 정신질환 관련 연구개발 투자 현황
ⅰ. 미국
ⅱ. 국내
2) 뇌신경계질환 분야의 정의 및 특성
(1) 뇌신경계질환 분야의 정의
(2) 뇌신경계 질환 분야의 특성
가. 고령화 사회 국민 건강 증진을 위한 핵심기반기술
나. 사회적 스트레스에 따른 정신질환
다. 만성적 경과로 인한 엄청난 사회 경제적 부담
라. 뇌 질환 치료제가 신약 개발시장 주도
3) 뇌신경계 질환 국내외 연구동향 분석
(1) 뇌질환 병인기전 연구
가. 공통적인 세포기전 연구
나. 뇌질환 발병의 유전적 요인 연구
다. 정신질환의 병인기전 연구
(2) 뇌질환 재생기전 연구
(3) 뇌질환 예측/진단 기술
가. 뇌질환 진단을 위한 차세대 영상기법 개발
나. 퇴행성 뇌질환및 정신질환의 새로운 바이오마커 발굴
(4) 뇌질환 예방/치료 기술 연구
4) 뇌신경생물학 국내외 연구 동향 분석
(1) 연구 동향 개요
(2) 국내외 연구 동향
가. 국가별 연구 동향
나. 분야별 핵심 연구 동향
ⅰ. 시냅스가소성 및 신경흥분성의 이해 및 조절 기술
ⅱ. 신경계 발생 및 재생의 이해 및 응용 기술

2. 뇌신경계 질환 연구 개발 동향 사례
1) 주요 선진국 최근 뇌신경 분야 연구 강화 전략
(1) 글로벌 전망
(2) 미국
(3) 일본
(4) 영국
2) 오렉신의 뇌신경망 조절 기능과 역할 연구 분석
(1) 오렉신과 오렉신 수용체
(2) 오렉신과 섭식·각성의 조절
(3) 보상회로와 시냅스 가소성
(4) 오렉신과 시냅스 가소성
(5) 오렉신과 우울증
3) Tau 단백질이 매개하는 퇴행성 뇌질환 연구 분석
(1) 연구 분석 개요
(2) Tau 인산화 조절
(3) 과 인산화된 Tau단백질 중량체에 의한 Tau독성
(4) tauopathies 모델 쥐의 종류 및 특징
4) 다 기관의 자기공명영상장치에서 측정된 뇌 조직 체적의 재현성 분석
(1) 연구 분석 개요
(2) 대상 및 방법
가. 영상 획득
나. 영상 분석
다. 통계 분석
(3) 결과 분석
(4) 결론
5) 파킨슨병 등 뇌신경질환 연구에 관한 뇌신경회로의 광학적 측정 기술 개발
(1) 기술 개발 개요
(2) 연구 개발 요약
가. 서론
나. 본론
다. 결론
6) 뇌신경계 질환에서 균형(balance) 및 협조운동(coordination) 훈련 분석
(1) 연구 분석 개요
(2) 연구 본론
가. 신경근육 협조운동(Neuromuscular coordination)
나. 협조운동 훈련(Coordination training)
다. 균형 훈련(Balance training)
라. 균형 훈련의 효과
ⅰ. 유산소 운동(Aerobic exercise)
ⅱ. 포괄적 재활운동(Comprehensive exercise)
ⅲ. 감각자극 훈련(Multisensory training)
마. 신경학적 음악치료(Neurologic Music Therapy)
ⅰ. 리듬청각자극(Rhythmic Auditory Stimulation; RAS)
ⅱ. 패턴화된 감각 증진(Patterned Sensory Enhancement; PSE)
ⅲ. 치료적 악기 연주(Therapeutic Instrumental Music Performance; TIMP)
(3) 연구 결론
7) 뇌유래신경성장인자(BDNF)에 의한 시냅스 복구를 통한 신경퇴행성질병의 질병완화치료 연구 분석
(1) 연구 분석 개요
(2) 신경퇴행성질병의 병태생리학적 특징 - 시냅스손실
(3) 시냅스 복구 치료
(4) 강력한 시냅스 복구 촉진 물질 - BDNF
가. BDNF가 시냅스 전달 및 가소성에 미치는 영향
나. BDNF가 시냅스 성장에 미치는 영향
다. BDNF가 학습 및 기억에 미치는 영향
(5) BDNF Val66Met 다양성
가. BDNF Val66Met 다양성이 해마 부피에 미치는 영향
나. BDNF Val66Met 다양성이 인지적 수행과 신경계 활성에 미치는 영향
다. BDNF Val66Met 다양성이 신경퇴행성질병에 미치는 영향
라. BDNF Val/Met knock?in 쥐 모델의 이용
(6) BDNF에 기반을 둔 치료전략
가. 치료물질로서의 BDNF
나. BDNF-TRKB 경로를 표적으로 하는 약물 개발
다. BDNF를 이용한 시냅스 복구 치료의 도전과제 들
(7) 결론 및 향후 연구방향
8) 뇌 신경활성물질, 가바(GABA: Gamma-aminobutyricacid)의 유용성 분석

3. 중추신경계 질환 산업동향 및 해외 임상 현황 분석
1) 중추신경계 질환의 개요
(1) 뇌질환
가. 뇌질환 종류
ⅰ. 알츠하이머병(Alzheimer‘s disease, AD)
ⅱ. 파킨슨병(Parkinson’s disease, PD)
ⅲ. 근위축성측삭경화증(루게릭병, Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)
ⅳ. 뇌졸중(Stroke)
나. 뇌질환의 유병률
(2) 척수질환
가. 척수질환의 정의
나. 외상성 척수질환의 유병률
2) 중추신경계 질환의 치료동향 및 줄기세포/재생의료 적용 문제
(1) 중추신경계 질환 치료법
가. 알츠하이머병
ⅰ. Donepezil(Aricept), rivastigmine(Exelon), galantamine(Reminyl)
ⅱ. Memantine(Ebixa)
나. 파킨슨병
ⅰ. 레보도파(Levodopa, L-DOPA)
다. 루게릭병
ⅰ. Riluzole(Rilutek)
라. 뇌경색
ⅰ. 혈전용해제
ⅱ. 두개절제 감압술
마. 척수손상질환
ⅰ. Methylprednisolone sodium succinate
(2) 질환에 따른 줄기세포 치료 접근법
가. 알츠하이머병
나. 파킨슨병
다. 루게릭병
라. 뇌졸중
마. 척수손상
(3) 중추신경계 질환과 조직공학
(4) 현재 치료법의 미충족 의료 수요(Unmet medical Needs)
(5) 중추신경계 질환과 줄기세포/재생의료
(6) 중추신경계 질환에 줄기세포치료를 적용하기 위한 주요 이슈
3) 중추신경계 질환 관련 줄기세포/재생의료 산업 동향
(1) 국내외 산업 동향
가. 글로벌 동향
ⅰ. 글로벌 동향
ⅱ. NIH(미국 국립보건연구원)의 자금지원 현황
ⅲ. 미충족 수요에 따른 질환별 시장 출시
나. 국내 동향
ⅰ. 국내 줄기세포치료제 시장 현황
(2) 중추신경계 질환의 줄기세포/재생의료 제품화 특징
가. 제품개발의 특징
나. 세포종의 특징
다. 상용화를 위한 극복과제
라. 주요 제품 정보
ⅰ. Cerecellgram-Stroke
ⅱ. Cerecellgram-Spine
4) 중추신경계 질환 관련 줄기세포/재생의료 임상 현황 분석
(1) SIT 국가별 임상 현황 분석
가. 국가별 임상현황 분석
ⅰ. 글로벌 허가용 기업 주도 임상시험(SIT) 현황
나. 임상단계별 현황분석
ⅰ. 국가별 임상단계
ⅱ. 세포유래별 임상시험 현황
ⅲ. 주요 질환별 임상승인 현황
다. 국가별 관련 기업 및 파이프라인 현황분석
ⅰ. 북미국가
ⅱ. 남미국가
ⅲ. EU 국가
ⅳ. 아시아 국가
ⅴ. 오세아니아 국가 및 중동 국가
라. 줄기세포 단순배양 이외 파이프라인 현황분석
ⅰ. 생체재료 및 유전자 치료제를 이용한 임상시험 분석
(2) IIT 국가별 임상 현황 분석
가. 글로벌 임상시험현황 분석
ⅰ. 글로벌 연구자 주도 임상시험(IIT) 현황
ⅱ. 국가별 임상단계
나. 임상단계별 현황분석
ⅰ. 세포유래별 임상시험 현황
ⅱ. 주요 질환별 임상승인 현황
다. 국가별 주요 연구기관 및 파이프라인 현황분석
ⅰ. 국가별 주요 연구기관 현황
ⅱ. 연도별 임상시험 현황
ⅲ. 환자수 등록별 임상시험 현황
5) 중추신경계 질환 관련 줄기세포/재생의료 기업 현황
(1) 북미지역 기업 현황
가. Aldagen Inc.
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
나. Athersys Inc.
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
다. Bluebird bio
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
라. Brainstorm Cell Therapeutics Inc.
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
마. Celgene Cellular Therapeutics(CCT)
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
바. Geron Corporation
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
사. Johnson & Johnson/Janssen Pharmaceuticals
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
아. Myelin Repair Foundation Inc
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
자. Neuralstem Inc
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
차. NeuroGeneration
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
카. SanBio Inc
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
타. StemCells Inc
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
파. Stemedica Cell Techonolgies Inc
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
하. TCA Cellular Therapy LLC
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
(2) 남미지역 기업 현황
가. Cell Praxis Bioengenharia
ⅰ. 기업 정보
(3) 유럽지역 기업 현황
가. Bioinova
ⅰ. 기업 정보
나. CellMed AG
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
다. ReNeuron Group plc
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
(4) 아시아지역 기업 현황
가. Corestem(코아스템)
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
나. Medipost Co Ltd
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
다. Pharmicell Co Ltd
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
라. K-STEMCELL Co.,Ltd. ((구)RNL BIO)
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
마. China Spinal cord injury Network. Ltd
ⅰ. 기업 정보
바. Shenzhen Beike Biotechnology Company
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
사 ISSL(International Stem cell Services Limited)
ⅰ. 기업 정보
아. Stempeutics
ⅰ. 기업 정보
ⅱ. 주요 관련 기사
자. Advanced Neuro-Science Allies Pvt Ltd
ⅰ. 기업 정보
차. Cytopeutics Sdn Bhd
ⅰ. 기업 정보

제Ⅲ장 뇌인지분야 산업 연구 개발 동향

1. 인지뇌과학적 연구와 뇌인지 융합기술
1) 인지뇌과학적 연구개요
(1) 인지뇌과학의 연구기법
(2) 인지뇌과학의 성과
2) 인지뇌과학의 최근 연구동향
(1) 사회신경과학(Social neuroscience)
(2) 신경경제학(Neuroeconomics)
(3) 뉴로마케팅(Neuromarketing)
(4) 신경윤리학(Neuroethics)
3) 뇌인지 융합 기술 정의와 기술 활용
(1) 뇌인지 융합 기술 개요
(2) 뇌인지 융합기술의 정의
(3) 뇌인지 융합기술의 활용
2. 인지뇌과학의 뉴로마케팅(Neuromarketing)과 뉴로 네트워크 현황
1) 뉴로마케팅 개요
(1) 뇌신경과학과 마케팅
(2) 인지 뇌 의식의 과학적 규명
(3) 뇌신경과학의 마케팅, 제품개발 응용
(4) 윤리적 문제
2) 뉴로 네트워크 현황
(1) 인공지능과 뉴로 네트워크의 경쟁과 발전 현황
가. 인공지능과 뉴로 네트워크의 발전 역사
나. 인공지능과 뉴로 네트워크의 경쟁 기술
다. 뉴로 네트워크의 기준 - 인간의 뇌
라. 시냅스(Synapse)
마. 뉴로 네트워크의 장단점
바. 인공지능 활용 분야
ⅰ. 웹 크롤러
ⅱ. 전문가시스템
ⅲ. 자연어 처리
ⅳ. 로봇
사. 뉴로 네트워크 활용 분야
아. IBM과 구글의 통합 시도 - 인공지능과 뉴로 네트워크
(2) 뉴런 칩 개발 프로젝트 현황
가. 신경 칩이 들어있는 차세대 컴퓨터 개발
나. 뇌의 시뮬레이션화
다. 시냅스 프로젝트 - 두뇌를 닮은 칩 개발
라. 퀄컴, 제로스 칩 기반의 로봇 시연
마. 인공두뇌 프로젝트 - 실리콘 웨이퍼로 조직
바. 기타 뉴로 네트워크 칩 개발 프로젝트

3. 뇌과학과 뇌인지에 관한 교육의 융합 연구 현황
1) 뇌과학과 교육의 융합연구 및 현장적용 사례분석
(1) OECD 뇌과학-교육 융합연구 동향
(2) SFN 신경과학-교육 융합연구 동향
가. 신경교육
나. 신경교육의 흐름
다. 신경과학 교육 서밋에서 논의된 주요 주제
ⅰ. 신경과학 연구와 교육현장간의 차이개선
ⅱ. 뇌에 대한 잘못된 속설
ⅲ. 학제 간 공동협력 및 커뮤니케이션
ⅳ. 교사교육 및 교수학습
(3) 국가별 뇌과학-교육 융합연구 동향
가. 미국 하버드대학교 마음·뇌·교육 대학원
나. 영국 캠브리지대 신경과학교육센터
다. 독일 신경과학과 학습전환연구소
ⅰ. 난독증
ⅱ. 운동과 학습
ⅲ. 감정과 학습
ⅳ. 학습과 기억
ⅴ. 기억 강화
ⅵ. 영양과 학습
라. 네덜란드 교육신경학정책위원회
ⅰ. 암묵적이고 무의식적인 지식연구
ⅱ. 공간으로부터의 시각적인 단어연구
ⅲ. 개개인의 따른 뇌의 성숙 정도 연구
바. 일본 과학기술기구 사회기술연구개발센터
ⅰ. Tokyo Twin Cohort Project (ToTCoP)
ⅱ. autism spectrum disorders (ASDs)의 집단 연구
ⅲ. 일반 성인의 고위 뇌 기능 및 학습 장애 어린이의 집단 연구
ⅳ. 언어 습득, 언어 교육에 대한 집단 연구
ⅴ. 학생들의 정신건강을 증진 시키는 새로운 치료법
ⅵ. 기능성 신경 영상 기술을 통한 학습 동기 및 학습 효율성에 관한 집단 연구
ⅶ. 일본 어린이 연구
(4) 뇌과학-교육 적용사례
가. 뇌기반학습(Brain-based Learning)
나. 브레인유(BrainU)
ⅰ. Brain-U 개요
ⅱ. BrainU 히스토리
ⅲ. BrainU 프로그램 구성
ⅳ. Brain-U 효과
다. 뉴로피드백(Neurofeedback)
ⅰ. 뉴로피드백 개요
ⅱ. 뉴로피드백 훈련의 역사
ⅲ. 뇌파를 활용한 두뇌상태 진단
ⅳ. 뉴로피드백 훈련을 활용한 창의성 개발
라. 브레인짐(BrainGym)
ⅰ. 두뇌체조 브레인짐 정의
ⅱ. 두뇌체조 브레인짐 동작
ⅲ. 두뇌체조 연구사례와 보급현황
마. 해피스쿨
ⅰ. 해피스쿨 소개 및 현황
ⅱ. 해피스쿨 사례연구
바. 두뇌능력함양 전문자격 제도화
ⅰ. 국내외 두뇌훈련 분야 자격현황
ⅱ. 두뇌훈련 활용분야
(5) 뇌과학이 교육에 미치는 영향
2) 뇌과학 기반 창의·인성 및 뇌인지 학습력 증진원리 분석
(1) 뇌과학 기반 두뇌발달에 대한 이해
가. 뇌 발달에 대한 기본이해
나. 시간에 따른 뇌발달 변화
다. 청소년기의 뇌와 청소년기 행동의 변화
라. 두뇌발달이 갖는 교육적 함의
마. 뇌의 학습
ⅰ. 환경의 중요성
ⅱ. 언어, 독해 그리고 뇌
ⅲ. 산술 능력과 뇌
바. 청소년기 뇌와 학습에 대한 교육이론
(2) 뇌와 학습
가. 학습의 뇌과학적 정의와 속성
ⅰ. 학습의 뇌 기제
ⅱ. 기억 체계와 뇌의 영역
ⅲ. 정서와 기억
ⅳ. 정서가 기억인출에 미치는 영향
나. 학습과 신체활동, 정서 상호관계
ⅰ. 신체운동이 두뇌에 미치는 영향
ⅱ. 정서가 신체 자율신경계에 미치는 영향
ⅲ. 정서와 자기조절학습
ⅳ. 정서조절과 인지기능 상호관계
ⅴ. 메타인지와 학습
다. 뇌기반 학습 증진원리
ⅰ. 독특한 뇌
ⅱ. 복잡한 병렬처리 시스템
ⅲ. 다양한 기억방식과 공간
ⅳ. 정서는 외부세계와 인지활동의 접점
ⅴ. 생리적 욕구 충족
ⅵ. 뇌의 사회적 존재
ⅶ. 뇌의 의미 추구
ⅷ. 뇌의 활용과 소거
(3) 뇌와 인성
가. 인성의 개념과 변화
나. 인성의 뇌과학적 이해와 접근
ⅰ. 인성의 다중 지능적 관점
ⅱ. 인성의 뇌과학적 기제
다. 인성과 정서 상호관계
라. 뇌교육에서 본 인성함양
마. 뇌과학 기반 인성증진 모델
(4) 뇌와 창의성
가. 창의성의 개념
나. 창의성의 뇌과학적 기제
ⅰ. 병렬분산방식 정보처리기능
ⅱ. 대뇌피질의 낮은 각성상태
ⅲ. 도파민 신경계의 활성화
ⅳ. 기타 요소
다. 창의성과 정서 상호관계
라. 뇌과학 기반 창의성 증진원리
ⅰ. 인지적 측면
ⅱ. 정의적 측면
ⅲ. 환경적 측면
(5) 뇌과학 기반 창의·인성 및 학습력 증진 통합모형
가. 증진요소
나. 증진 통합모형

제Ⅳ장 뇌공학 분야 산업 연구 개발 동향

1. 뇌의 구조·공학적 분석
1) 뇌 개괄
(1) 뇌의 구조
(2) 뇌의 구성 특성
(3) 뇌신경구조
가. 시신경(Optic nerve)
나. 동안/활차/외전 신경
다. 삼차신경
라. 안면신경
마. 전정와우신경
바. 설인신경
사. 미주신경
아. 부신경
자. 설하신경
2) 시각관련 뇌 영역 부분
(1) 시각관련 뇌 영역 부분
(2) 눈의 망막과 수용장 개념
(3) 시교차
(4) Lateral geniculate nucleus(LGN)

2. 뇌-컴퓨터/뇌-기계 인터페이스 기술 동향
1) 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술 개발 동향
(1) BCI 기술 개요
가. 개념
나. BCI 기술의 등장배경
다. 특성
라. 핵심기술
(2) BCI 기술 핵심 분석
가. BCI 기술 방식
나. BCI에 이용되는 뇌파 분석
ⅰ. 뇌파의 특징과 구분
ⅱ. BCI에 사용되는 뇌파 분석
다. BCI 시스템
ⅰ. 시스템 구성
ⅱ. 명령패러다임
ⅲ. BCI 적용 기술
ⅳ. 해결 과제
(3) BCI 기술 연구 동향
가. BCI 해외 현황 및 동향
ⅰ. 해외 현황
ⅱ. 해외 동향
나. BCI 국내 현황 및 동향
ⅰ. 국내 현황
ⅱ. 국내동향
다. 시장현황
라. 기존의 선행 연구 사례
마. 최근 연구 동향
ⅰ. 주의 집중 감시 연구(Attention Monitoring)
ⅱ. 이미지 파악 분류 연구(Classifying Image)
ⅲ. 가상현실에서의 조작 연구(Motion Control for Virtual World)
ⅳ. 뉴로피드백 연구(Neurofeedback)
(4) BCI 기술 응용 분야와 사례 분석
가. BCI 기술의 적용 영역
ⅰ. 대화 및 컨트롤
ⅱ. 신체기능 대체
ⅲ. 엔터테인먼트
ⅳ. 재활치료
나. BCI 기술의 응용분야
ⅰ. 의료, 재활, 헬스케어
ⅱ. IT 기기, 자전거, 자동차
ⅲ. 게임, 영화
ⅳ. 국방, 훈련, 교육
다. BCI 기술 적용 사례
ⅰ. 헤드셋 형 BCI 상용 기기
ⅱ. BCI 게임
ⅲ. BCI를 활용한 모바일 애플리케이션
ⅳ. BCI 적용 장난감 완구
ⅴ. BCI 적용 인터랙티브 영상 콘텐츠
라. 향후 적용 전망 및 대응 방향
ⅰ. BCI 기술 활성화를 위한 이슈
ⅱ. 적용 전망
ⅲ. 대응 방향
2) 뇌-기계 인터페이스(BMI) 기술 개발 동향
(1) BMI 기술 개요
가. 개념
나. 뇌-기계 인터페이스 관련 동향
ⅰ. 국내 투자현황
ⅱ. 국내의 기술수준(‘10 기술수준평가)
(2) BMI 세부 기술별 특징
가. 뇌로부터 신호 추출
ⅰ. 비침습적 방식
ⅱ. 침습적 방식
나. 뇌로의 신호 전달
ⅰ. 뇌 신경기능 조절 방식
ⅱ. 초음파 자극에 의한 신경기능 조절
다. 뉴로피드백(일명 EEG 바이오피드백)
ⅰ. 뉴로피드백 기술 내용
ⅱ. 뉴로피드백 훈련의 종류
라. BMI 기술 상세
ⅰ. 뇌의 전기적 생체신호
ⅱ. 뇌파계(EEG)를 이용한 BMI
ⅲ. fMRI BOLD 신호를 이용한 BMI
ⅳ. 근적외선분광학(NIRS)을 이용한 BMI
ⅴ. 뇌에 직접 전극을 설치하는 방법에 의한 BMI
(3) 해외 BMI 연구 개발 동향
가. 미국
나. 유럽
다. 일본
라. 한국
(4) 뇌로 움직이는 BMI 미래 전망 및 대응 전략
가. BMI 기술 발전에 따른 미래 시나리오
ⅰ. 시나리오 분석 도입
ⅱ. 변화 동인 선정
ⅲ. 핵심 동인 도출
ⅳ. 시나리오 선정
나. 시나리오별 내용
ⅰ. 시나리오A: 삶의 질 향상과 인간중심 사회를 완성하는 BMI
ⅱ. 시나리오B: BMI 기술에 대한 불신으로 흔들리는 뇌과학 사회
ⅲ. 시나리오C: SF(Science fiction)로 남는 BMI
다. 시나리오 분석을 통해서 본 BMI 기술 발전이 가져오는 주요 효과
ⅰ. 사회·문화적 측면
ⅱ. 경제·산업적 측면
ⅲ. 과학기술적 측면
라. BMI 기술 개발 및 활용 과정 중에 제기될 수 있는 주요 사회적 이슈
ⅰ. 정보 보안 및 프라이버시 문제 발생
ⅱ. 감정 및 사상의 조작, 특정 콘텐츠의 대량 공급 가능
ⅲ. 기술의 남용과 그로 인한 중독 현상, 기기 및 콘텐츠의 불법 개조 문제
ⅳ. 교육 체계의 변질 우려
ⅴ. 현실과 사이버 세계 혼돈
ⅵ. 치료목적과 강화목적 사용 구분의 어려움
ⅶ. ‘강화’된 인간과의 차별 문제
ⅷ. BMI 기술 혜택의 빈부격차 문제

3. 인공지능(Artificial Intelligence; AI) 관련 기술 동향과 현황
1) 인공지능(Artificial Intelligence; AI) 기술 개념과 관련 분야
(1) 인공지능(AI) 기술 개념
가. Strong AI와 Weak AI
ⅰ. 튜링 테스트(Turing Test)
ⅱ. 튜링모방게임
ⅲ. 중국어 방(Chinese room) 논쟁
나. 인공지능의 주요 기술
(2) 인공지능(AI)의 최근 관심분야
가. 기계학습(Machine Learning)
나. 에이전트(Agent)
다. 자연어처리(Natural Language Processing)
라. 패턴인식(Pattern Recognition)
(3) 인공지능과 미래 예측
가. 인공지능 확산으로 인한 이슈화
나. 인공지능의 미래 전망
2) 인공지능(Artificial Intelligence; AI) 관련 기술 동향
(1) 빅데이터 지식처리 인공지능 기술동향
가. 기술 개요 및 개념
ⅰ. 기술 개요
ⅱ. 기술 개념
나. 기술 및 산업동향
ⅰ. 기술 동향
ⅱ. 산업동향
다. 발전 전망
(2) 뉴로시냅틱 인지컴퓨팅(Neurosynaptic Cognitive Computing) 기술 동향
가. 뉴로시냅틱 인지컴퓨팅(Neurosynaptic Cognitive Computing) 개념 및 정의
ⅰ. 개념 및 정의
ⅱ. 인지컴퓨팅 기술 개발의 필요성
나. 뉴로시냅틱 인지컴퓨팅 기술 특성
ⅰ. 뉴로시냅틱 칩 기술
ⅱ. 교차 모달리티 기술
ⅲ. 지식 확장형 인지기술
다. 국내외 기술 및 연구 개발 동향
ⅰ. 세계 기술 개발 및 연구 현황
ⅱ. 국내 기술 개발 및 연구 현황
라. 국내외 시장 현황 및 전망
ⅰ. 세계시장 현황 및 전망
ⅱ. 국내시장 현황 및 전망
(3) 인공지능 기술 해외 관련 동향
가. 해외 시장 동향
나. 해외 관련 동향
ⅰ. 인간 모방 인공지능 개발
ⅱ. 스마트폰과 결합하는 딥러닝
ⅲ. 디지털 흔적을 사용하여 개성을 판단하는 컴퓨터
ⅳ. 아이들의 학습을 모방한 인공지능
ⅴ. 구글, 스스로 나는 비행기 개발
ⅵ. 컴퓨터의 이미지 이해를 돕는 AI 칩
ⅶ. 실제 감각을 가진 인공 핸드
ⅷ. 인공지능을 이용한 마술트릭

4. 뇌지도 프로젝트 연구 동향과 전망
1) 뇌지도 프로젝트 개요
(1) 뇌지도 프로젝트 개요
(2) 각국 프로젝트 사례
(3) 뇌지도사업의 거대 과학적 속성
(4) 뇌지도의 역사 및 기술의 진전
2) 뇌지도 해외 연구 동향과 전망
(1) 힘을 얻은 뇌지도 작성프로젝트
(2) 뇌지도 작성 이니셔티브를 지원하는 미국 국립보건연구원
(3) 삼차원 인간 뇌지도 작성
(4) 일본의 야심찬 브레인 프로젝트: Brain/MINDS
(5) 온라인 뇌지도 구축