후각 자극이 운동 준비 상태와 신체 수행능력에 미치는 즉각적 영향 : 후각 민감도의 조절 효과 = Immediate Effects of Olfactory Stimulation on Motor Readiness and Physical Performance : The Moderating Role of Olfactory Sensitivity

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study investigated the correlation between olfactory threshold levels and baseline physical performance, and examined the immediate effects of olfactory stimulation on motor function in healthy adults. Thirty healthy adults participated in this study. Olfactory thresholds were measured using a self-developed test kit based on the Sniffin' Sticks protocol with phenylethyl alcohol （PEA）, and participants were classified into a high-sensitivity group （HSG, n=15） and a low-sensitivity group （LSG, n=15） based on the median threshold score. Physical performance was assessed using OpenCap, BlazePod, My Jump Lab, and Kinovea. No significant correlations were found between olfactory threshold levels and baseline physical performance measures. However, PEA olfactory stimulation significantly improved all physical performance measures including static balance, reaction speed, agility, vertical jump height, lower limb power, and ground contact time （p〈0.01）. To examine whether the effects of olfactory stimulation differed between groups, two-way repeated measures ANOVA was conducted comparing HSG and LSG. Significant group × time interaction effects were found in reaction speed, agility, ground contact time, and ankle joint angle variability （p〈0.05）, with HSG demonstrating significantly greater improvements than LSG. No significant interaction effects were observed for pelvic displacement variability, vertical jump height, or lower limb power. These findings suggest that olfactory stimulation with PEA can immediately enhance physical performance, possibly mediated by modulation of the olfactory-cerebellar network and limbic-prefrontal pathway. However, as direct neural measures （e.g., EEG, fMRI） were not obtained, the proposed mechanisms remain inferential and require further neurophysiological verification. Olfactory sensitivity may serve as a moderating variable influencing the magnitude of response to olfactory stimulation. These results provide foundational evidence for the application of olfactory stimulation as a non-pharmacological intervention in sports science and rehabilitation medicine.

목차 (Table of Contents)

• (Abstract)
• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구의 목적 8
• 3. 연구의 가설 9
• Ⅱ. 이론적 배경 10
• 1. 후각 시스템의 해부학적 구조와 신경학적 특성 10
• 1) 후각 경로의 특수성과 뇌 투사 구조 10
• 2) 후각 역치의 개념과 측정 방법론 14
• 2. 후각과 운동 조절 네트워크의 신경생리학적 연계 17
• 1) 후각–소뇌 네트워크와 기능적 연결성 17
• 2) 변연계·전전두엽을 통한 각성 및 운동 준비 기전 21
• 3. 후각 기능과 신체 수행능력의 연관성 23
• 1) 후각 기능 저하와 신체 기능 저하의 역학적 근거 23
• 2) 신경계 질환 및 감염성 질환에서의 후각 및 운동 동반 저하 사례 24
• 4. 신체 수행능력의 하위 기전 26
• 1) 반응속도 및 민첩성 26
• 2) 하지 근파워와 폭발적 근동원 능력 28
• 3) 균형 및 자세 안정성(balance and postural stability) 30
• 4) 보행 리듬 및 효율성(gait rhythm and efficiency) 32
• 5. 후각 자극의 에르고제닉(ergogenic) 효과 34
• 1) 선행 연구 검토 및 한계 34
• 2) 비삼차신경성 자극(PEA)의 방법론적 의의 37
• Ⅲ. 연구 방법 40
• 1. 연구 대상자 40
• 2. 연구 도구 및 측정 방법 41
• 1) 간이 후각 역치 검사 도구(Sniffin' Sticks) 41
• 2) 반응속도 및 민첩성 측정(BlazePod) 43
• 3) 기능적 하지 파워 측정(My Jump Lab) 45
• 4) 정적 균형 측정(OpenCap) 47
• 5) 지면 접촉 시간 측정(Kinovea) 49
• 3. 실험 절차 51
• 1) 후각 민감도(olfactory sensitivity) 및 집단 분류 51
• (1) 실험 전 피험자 통제 및 안정 51
• (2) 간이 Sniffin’ Sticks를 이용한 역치(threshold) 측정 52
• (3) 중앙값(median) 기준 고민감도군 및 저민감도군 분류 53
• 2) 기초 신체 수행능력 측정 54
• (1) 우세발과 비우세발 54
• (2) 반응속도 및 민첩성 측정 55
• (3) 수직 점프 높이 및 하지 평균 파워 측정 57
• (4) 정적 균형 측정 59
• (5) 보행 지면 접촉 시간 측정 61
• 3) 후각 자극 중재(olfactory intervention) 프로토콜 63
• 4. 통계 처리 65
• Ⅳ. 연구 결과 66
• 1. 연구 대상자의 일반적 특성 66
• 2. 후각 역치(olfactory threshold) 분포 현황 67
• 3. 인구통계학적 변수와 후각 역치 간의 관계 70
• 4. 후각 민감도 수준과 기초 신체 수행능력 간의 관계 71
• 1) 민첩성 수행능력과의 상관관계 71
• (1) 반응 속도(reaction speed)와의 상관관계 71
• (2) 민첩성 횟수(agility)와의 상관관계 72
• 2) 점프 수행능력 간의 상관관계 74
• (1) 점프 높이(jump height)와의 상관관계 74
• (2) 점프 파워(jump power)와의 상관관계 75
• 3) 균형 수행능력 간의 상관관계 77
• (1) 골반 좌우 변위 표준편차(Pelvic_tx SD)와의 상관관계 77
• (2) 골반 전후 변위 표준편차(Pelvic_tz SD)와의 상관관계 78
• (3) 발목 관절 각도 표준편차(ankle SD)와의 상관관계 79
• 4) 보행 수행능력 간의 상관관계 81
• (1) 지면 접촉 시간(ground contact time)과의 상관관계 81
• 5. 후각 자극 중재 전후의 신체 수행능력 변화 83
• 1) 중재 전․후 민첩성 수행능력 변화 83
• (1) 반응 속도(reaction speed) 변화 83
• (2) 민첩성 횟수(agility) 변화 84
• 2) 중재 전․후 점프 수행능력 변화 86
• (1) 점프 높이(jump height) 변화 86
• (2) 점프 파워(jump power) 변화 87
• 3) 중재 전․후 균형 수행능력 변화 89
• (1) 골반 좌우 변위 표준편차(Pelvic_tx SD) 변화 89
• (2) 골반 전후 변위 표준편차(Pelvic_tz SD) 변화 90
• (3) 발목 관절 각도 표준편차(ankle SD) 변화 91
• 4) 중재 전․후 보행 수행능력 변화 93
• (1) 지면 접촉 시간(ground contact time) 변화 93
• 6. 후각 민감도 그룹에 따른 후각 자극 중재 효과 비교 95
• 1) 민첩성 수행능력의 그룹x시점 상호작용 효과 95
• (1) 반응 속도(reaction speed)의 그룹x시점 상호작용 효과 95
• (2) 민첩성 횟수(agility)의 그룹x시점 상호작용 효과 97
• 2) 점프 수행능력의 그룹x시점 상호작용 효과 99
• (1) 점프 높이(jump height)의 그룹x시점 상호작용 효과 99
• (2) 점프 파워(jump power)의 그룹x시점 상호작용 효과 101
• 3) 균형능력의 그룹x시점 상호작용 효과 103
• (1) 골반 좌우 변위 표준편차(Pelvic tx SD)의 그룹x시점 상호작용 효과 103
• (2) 골반 전후 변위 표준편차(Pelvic tz SD)의 그룹x시점 상호작용 효과 105
• (3) 발목 관절각도 표준편차(ankle SD)의 그룹x시점 상호작용 효과 107
• 4) 보행 수행능력의 그룹x시점 상호작용 효과 109
• (1) 지면 접촉 시간(ground contact time)의 그룹x시점 상호작용 효과 109
• Ⅴ. 고 찰 111
• Ⅵ. 결 론 118
• 참고 문헌 120