자율 보행 트레드밀 재활에서 뇌졸중 환자의 뇌전도 기반 뇌 연결성 활성 효과 분석 = Analysis of EEG-based Cortical Connectivity Activation in Stroke Patients during Self-paced Treadmill Gait Rehabilitation

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study examines how self-paced gait rehabilitation influences cortical functional
connectivity and neuroplasticity in stroke patients using EEG-based analyses. EEG data
from eight stroke survivors are collected during both self-paced and fixed-speed
treadmill walking. After preprocessing with independent component analysis (ICA) and
artifact subspace reconstruction (ASR), functional connectivity was evaluated using
coherence and Granger causality methods.
Results showed that self-paced walking induced stronger cortical synchronization and
directional connectivity, especially between frontal and motor-related regions, compared
to fixed-speed walking. These findings indicate that self-paced gait training not only
enhances cortical engagement but also promotes neuroplasticity, supporting its potential
as an effective approach for post-stroke gait rehabilitation.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 1.1 연구 배경 1
• 1.2 뇌졸중 환자군에서 보행 재활의 중요성 3
• 1.3 EEG(Electroencephalogram) 5
• 1.4 기존 fixed-speed 기반 treadmill 재활 보행의 장단점 8
• 1.5 Self-paced treadmill 기반 보행재활의 장점 9
• 1.6 뇌 영역 간 연결성 관찰 10
• 1.7 연구 목적 11
• 제 2 장 실험 장치 및 실험 프로토콜 12
• 2.1 뇌졸중 환자 대상 실험 진행 12
• 2.2 Self-paced treadmill 작동 방식 12
• 2.3 뇌졸중 환자 대상 보행 분석 실험 14
• 제 3 장 뇌 연결성 분석을 위한 지표 17
• 3.1 Coherence 17
• 3.2 자동 회귀 모델(Auto-regression model) 19
• 3.3 Granger causality 22
• 제 4 장 데이터 전처리 및 뇌파 데이터 분석 과정 24
• 4.1 수직 지면 반력 데이터 처리 과정 24
• 4.2 뇌파 데이터 전처리 과정 26
• 4.3 뇌파 연결서 분석 과정 32
• 제 5 장 연결성 분석 결과 34
• 5.1 Coherence 비교 분석 34
• 5.2 Granger causality 비교 분석 37
• 제 6 장 결론 40
• 6.1 연구 요약 40
• 6.2 연구의 의의 41
• 6.3 연구의 한계 41
• 6.4 향후 연구 방향 42
• 참 고 문 헌 43