침의 효과가 국제적으로 인정받기 위해서는 침의 효과에 대한 객관적이고 정량적인 연구를 통해 침의 효능에 대한 구체적인 증거들을 제시하는 것이 무엇보다도 중요한 현안임. 침의 기전에 관한 최근까지의 많은 연구에서 침의 기전과 뇌와의 연관성에 대한 결과를 보고하고 있음. 이러한 필요성에 따라 최근에는 기능자기공명영상(functional MRI)이나 양전자방출단층촬영(PET)과 같은 영상장치를 이용하여 침점 자극 시에 나타나는 뇌의 특정 영역에서의 산소요구량증가 또는 포도당대사증가에 대한 연구를 통해 침의 작용기전에 대한 과학적 증거를 제시 하려는 노력을 하고 있음. 이 중 자기공명영상기기는 높은 해상도의 해부학적 영상과 기능적 영상을 살아있는 사람에서 직접 측정하여 보여 줄 수 있어 뇌영상 분야에서 가장 많이 이용되고 있음.

최근 본 연구팀은 현재 연구용으로 개발된 뇌영상기기 중에서도 최고의 해상도를 갖는 HRRT-PET와 7.0T-MRI 시스템을 겹합시킨 융합시스템을 의료영상기기 개발 회사중 최고의 기술력을 보유한 독일 Siemens사와 공동연구협약 하에 개발 중에 있으며, 미국의 하버드 대학과도 기기 개발의 공동 연구협약을 체결함. 이로써, 명실상부 우리나라는 물론 전 세계적으로도 뇌연구에 있어서 최고의 연구 환경을 보유하게 되었으며, 이러한 기기를 이용하여 기존에는 자기공명영상으로는 보지 못했던 initial dip을 통한 기능적 영상과 기존의 양전자방출단층영상에서는 불가능한 고해상도의 분자 과학적 영상을 얻음으로써 그동안 아무도 밝히지 못했던 침의 기전에 한걸음 더 가까이 다가설 수 있는 기반이 마련됨. 침에 대한 연구는 단순히 그 기전을 밝히는 데에 그치는 것이 아니라, 침이 보여주는 치료효과를 보다 근본적으로 이해하게 됨으로써 보다 효과적이고 능률적인 침의 치료, 더 나아가서는 침의 치료 기전을 침이 아닌 다른 과학적인 형태의 더욱 효과적인 자극을 통해 질병의 치료 효과를 근본적으로 극대화할 수 있다는 데 있음.

이러한 시스템들을 기반으로 동물모델을 연구에 이용하여 통증에 대한 반응을 측정하고 침 효과를 규명하고자 함. 약침요법 또한 새로운 침술치료의 방법으로 효과적이라고 보고되고 있는데, 약침요법(Herbal acupuncture/ Phamacopuncture)은 기존의 침술법과 한약을 결합하여 발전시킨 신침요법의 일종으로 한약제제를 경혈의 자극수단으로 사용하여 치료를 보다 극대화시키고 치료효과를 신속, 정확하게 하며, 극소량의 약물로도 기대 이상의 효과를 나타낼 수 있음(복용량의 1/10~1/100). 이에 침술 치료의 과학적인 이해를 돕기 위해 실험을 실시하며, 치료적 효과를 나타내는 과학적인 기전을 연구함으로써 침술 치료에 대한 과학적, 이론적 배경을 제시하고, 이를 토대로 한의학적인 치료방법에 대한 체계적인 연구를 제시하고자 함.

동물의 통증 모델에서 침 자극의 통증 억제 효과 규명
신경병리성 통증모델에서의 약침을 사용한 통증의 억제효과 규명
신경병리성 통증모델에서의 침 자극 후의 cytokine의 양 변화와 임상에서의 침의 통증 억제 효과 검증
침연구를 위한 뇌 기능영상 및 분자영상 기술 기초 연구
침 연구를 위한 뇌 기능영상 및 분자영상 기술 개발
침 연구를 위한 뇌 기능영상 및 분자영상 기술 적용
해부학적 부분영역 영상기법 개발
미세뇌혈관 감지를 위한 뇌혈관 조영술 개발
초고자장용 RF 하드웨어 개발
PET-MRI 융합시스템의 최적화를 위한 보정 기술 개발

동물의 통증 모델에서 침 자극의 통증 억제 효과 규명
  - 전기침을 사용하여 치료한 후 동물 모델에서 행동검사를 이용한 통증 억제 효과 비교
  - 조직에서 나타나는 TRPA channel의 활성화 변화를 관찰
  - micro PET을 사용한 formalin model에서의 통증 유발 영상화
  - mirco PET을 사용한 침술에 의한 통증억제 영상화
  - 통증에 관한 동물모델(Arthritic pain model)에서 micro-PET을 이용한 침의 통증 억제 효과 검증과 기전 규명
  - 사람에서 고자장 기능성 자기 공명 영상술을 이용한 통증의 기전 규명
  - 사람에서 고해상도-고민감도-분자영상촬영 양자방출단층촬영술(HRRT)을 이용한 통증의 기전 규명
  - 사람에서 고자장 기능성 자기 공명 영상술을 이용한 침의 통증 억제 기전 규명

신경병리성 통증모델에서의 약침을 사용한 통증의 억제효과 규명
  - 통증억제에 효과적인 약물의 선정
  - 신경병리성 통증 모델에서 약침을 주입 한 후 optical imaging을 이용한 침의 효과영상화
  - 약침에 의한 통증의 억제효과를 micro PET을 사용하여 영상화
  - 사람에서 고자장 기능성 자기 공명 영상술을 이용한 침의 통증 억제 기전 규명
  - 사람에서 고해상도-고민감도-분자영상촬영 양자방출단층촬영술(PET)을 이용한 침의 통증 억제 기전 규명

신경병리성 통증모델에서의 침 자극 후의 cytokine의 양 변화와 임상에서의 침의 통증 억제 효과 검증
  - 전기 침 자극 후 통증의 감소원인을 규명
  - 조직내에서 변화하는 cytokine의 양을 정량하여 통증의 유발과의 관련여부 탐구
  - 급성 통증 환자에서 침의 진통 효과 검증
  - 만성 통증 환자에서 침의 진통 효과 검증
  - 수술환자에서 침이 선행 진통 효과에 대한 연구
  - 침의 진통 효과 대한 개인적 특성연구

침연구를 위한 뇌 기능영상 및 분자영상 기술 기초 연구
  - microPET 영상 기술 기초 연구
  - 분자영상용 방사선추적자 기초 연구
  - 고해상도 fMRI 영상을 위한 기초 연구
  - 고해상도 DTI 영상 기술 기초 연구

침 연구를 위한 뇌 기능영상 및 분자영상 기술 개발
  - microPET 영상 기술 개발 및 적용
  - 분자영상용 방사선추적자 발굴
  - 고해상도 fMRI 영상 기술 개발 및 보정
  - 고해상도 DTI 영상 기술 개발 및 보정

침 연구를 위한 뇌 기능영상 및 분자영상 기술 적용
  - 동물 질환모델에 최적화된 microPET 영상 기술 적용
  - 분자영상용 방사선추적자 개선 및 적용
  - 고해상도 fMRI 영상 기술에 최적화된 RF 코일 개발 및 영상 기술 적용
  - 고해상도 DTI 영상 기술에 최적화된 RF 코일 개발 및 영상 기술 적용

해부학적 부분영역 영상기법 개발
  - 영상기법 최적화를 통한 부분 영역 영상기법 개발
  - 부분영역 영상 기법에 최적화된 RF 코일의 개발

미세뇌혈관 감지를 위한 뇌혈관 조영술 개발
  - 뇌기능 영상 기법의 뇌혈관 조영술의 가능성 조사 및 연구
  - 미세뇌혈관 촬영을 위한 펄스시퀀스의 개발
  - 미세뇌혈관 촬영에 최적화된 RF 코일의 개발

초고자장용 RF 하드웨어 개발
  - 초고자장 MRI 용 다중채널 송/수신 RF 코일 및 하드웨어 개발
  - 초고자장 MRI 용 Quadrature RF 결합기의 개발
  - 초고자장 MRI 시스템을 위한 특수 하드웨어 관련 영상기법 개발

PET-MRI 융합시스템의 최적화를 위한 보정 기술 개발
  - PET-MRI 융합시스템 조정 및 보정
  - PET-MRI 융합시스템을 통한 초고해상도 분자영상 획득 및 재구성
  - PET-MRI 융합시스템 최적 재구성 시스템으로서 CAR 시스템 구축
  - PET-MRI 융합시스템에서의 감쇄, 산란 보정 기술 구현    
  - 추진전략가.

가. 침의 과학화를 위한 전문 자문팀의 구성
실험을 통해서 얻은 결과로부터 침의 기전을 과학적인 방법으로 접근하여 해석하기 위해서는 뇌신경과학전공자를 비롯하여 한의학전공자, 방사선전공자, 뇌영상과학전공자 등 다양한 분야의 전문가들로 구성된 자문단의 구성이 필요함. 각 세부과제팀으로부터 각 영역의 전문 전공자들로구성된 자문팀을 구성하고, 세부과제팀과 자문팀 간의 통신망을 구성하여 전문적인 지식을 각 세부과제팀에게 제공할 수 있도록 함.

나. 세부과제에 수행에 대한 기술적 리소스의 공유
세부과제 수행 시 필요한 영상기기를 비롯하여 영상처리기술 등 세부과제 간의 기술적 리소스를 자유롭게 공유함으로써 과제 수행 시 발생될 수 있는 기술적 어려움을 해결하도록 함.

다. 영상자료와 영상처리를 위한 시스템의 공유
뇌과학연구소의 7.0T MRI와 HRRT-PET시스템으로부터 얻어진 영상자료 데이터베이스와 영상처리시 필요한 소프트웨어를 세부과제 수행기관에서 쉽게 접근할 수 있도록 고속 데이터 전송망을 구성하여 능률적으로 과제가 수행될 수 있도록 함.

가. 과학기술진흥
본 과제는 침의 효과와 관련된 기본 기전연구를 함으로써 침의 신경과학적 기반을 마련하는데 그치지 않고, 새로운 효율적인 침술을 개발 검증하고, 신경학에서도 아직 잘 알려지지 않은 통증 같은 뇌신경학적 기초연구를 수행하며, 분자과학적 영상을 위한 새로운 리간드의 개발 등 응용화학분야의 발전 등 다방면의 과학 분야의 기술 개발에도 공헌할 것으로 기대됨.

나. 산업경제발전
근본적으로 우리나라의 침구학의 과학화를 통하여 세계에 우리의 침구학을 알릴 수 있는 계기를 마련할 수 있으며, 또한 침치료의 기본 기전의 발견으로 인한 새로운 치료법 및 신약 개발을 꾀할 수 있는 독보적 기술을 얻게 됨으로써 우리나라의 독특한 의료산업 발전에 이바지할 것임. 또한, 현재 치료하기 힘든 여러 난치병들을 연구하고 침술의 신경과학적인 기전을 이해함으로써 새로운 치료법을 개발할 수 있는 계기를 만들 수 있을 것으로 전망됨.

다. 대학연구와 인력양성(교육)
신경과학을 비롯하여, 침구학, 뇌영상학, 분자과학, 의료공학 등 많은 과학기술 분야에 걸쳐 연구가 이루어지므로, 관련 분야의 대학의 기초 연구의 발전뿐만 아니라, 이들 연구를 통한 고급인력 양성에도 크게 기여할 것임.