뇌-컴퓨터 인터페이스 개발자를 위한 뇌파의 기초

양기철 국제차세대융합기술학회 2021 차세대융합기술학회논문지 Vol.5 No.4

뇌파에 관한 많은 기술적 발전에도 불구하고 정확한 뇌파의 측정은 오늘날에도 쉽지 않다. 더욱이 비침습 형 뇌파인식기를 이용한 뇌파의 측정은 정확도가 떨어진다. 하지만 실용적인 뇌-컴퓨터 인터페이스 활용 시스템 개발을 위해서는 사용의 편의성 때문에 비침습형 뇌파인식기를 이용하는 경우가 많다. 특히, 가장 사용하기 편한 비침습형 건식 뇌파인식기인 경우 뇌파 측정의 정확도가 가장 떨어진다. 본 논문에서는 임상 응용보다는 뇌-컴퓨 터 인터페이스 시스템 개발 시 뇌파 측정을 통한 사용자 의도 파악의 정확도를 높이는 데 필요한 뇌파에 대한 기 초 지식과 특성에 대해 알아본다. 뇌파 측정을 통한 사용자 의도 파악이 정확해지면 다양한 분야에서 뇌파의 활용 도가 높아지고 새로운 응용 분야도 개척될 것이다. Despite many technological advances in EEG, accurate EEG measurement is not easy even today. Moreover, the accuracy of EEG measurement using a non-invasive EEG recognizer is low. However, for the development of a practical brain-computer interface utilization system, a non-invasive brain wave recognizer is often used because of its ease of use. In particular, the accuracy of EEG measurement of non-invasive dry brain wave recognizer which is the most convenient one is the lowest. In this paper, we examine the basic knowledge and characteristics of EEG needed to improve the accuracy of user intention identification through EEG measurement when developing a brain-computer interface system rather than clinical applications. If the user's intention through EEG measurement becomes accurate, the utilization of EEG in various fields will increase and new application fields will be pioneered.

뇌파기반의 커뮤니케이션에 대한 기호학적 고찰 - 대인커뮤니케이션을 중심으로

조창연 ( Jo Chang-yeon ) 한국기호학회 2021 기호학연구 Vol.69 No.-

본 연구의 목적은 최근 신경과학 뇌과학과 인지과학의 발달에 힘입어 나타나고 있는 새로운 학문적인 지형도의 변화가 기호학의 영역에 미치는 가능한 영향을 탐색하는데 있다. 이 탐색 작업은 특히 기존의 전통기호, 특히 언어기호를 대체하는 뇌파의 기호 가능성과 소통에 초점을 두었다. 이를 위해 기호로서 뇌파의 가능성에 대한 탐색, 기호로서 뇌파, 즉 뇌파기호의 의미생성, 그리고 이를 기반으로 하는 뇌파커뮤니케이션(의미전달)의 프로세스에 대한 분석 등을 중점적으로 다루었다. 뇌파커뮤니케이션을 이해하기 위하여 뇌와 컴퓨터 인터페이스(BCI), 컴퓨터와 뇌의 인터페이스(CBI), 그리고 이들 인터페이스를 결합한 뇌와 뇌의 인터페이스(BBI)를 설명하고 이들 인터페이스의 융합을 통한 소통 가능성을 대인커뮤니케이션을 중심으로 살펴보았다. 본 연구를 통해서 밝혀진 의미 있는 연구 결과들은 다음과 같다. 첫째, 기호(표현체)로서 뇌파, 즉 뇌파기호는 대상체인 생각을 해석체인 뇌가 해석하는 삼원적 관계에서 만들어진다. 뇌파는 그 발생적 특성상 뇌의 구조·기능과 밀접하게 연계되어 쌍방적으로 작용한다. 그 결과 표현체인 뇌파와 해석체인 뇌는 의미론적으로 동등한 특징을 갖는다. 둘째, 뇌파기호는 정신적 존재와 그에 따른 정신현상학적 현상이기에 퍼스의 기호 현상학적 관점에서 접근이 가능하고 이를 기반으로 뇌파기호의 10가지 유형의 파악이 가능하다. 셋째, 뇌파기호의 의미생성은 뉴런(뇌신경)의 차원에서 수행되기 때문에 연역과 귀납의 논리 과정이 신경망의 프로세스 속에 내재화되어 이를 기반으로 기호의 의미는 가추적 직관을 통하여 직관적으로 감지된다. 넷째, 생각이 뇌파로 전달되기 때문에 이러한 특성의 뇌파기호를 토대로 하는 뇌와 뇌의 인터페이스 기반의 대인커뮤니케이션 구축이 가능하다. 이 연구의 의의는 뇌파의 기호 가능성을 탐구하고 이를 기반으로 하는 인간커뮤니케이션 프로세스를 구성함으로써 기존의 기호학적 커뮤니케이션 시스템이 갖는 매개의 문제를 생산적으로 해결하는 지평을 제시한 점을 들 수 있다. 나아가서 기존의 전통적인 언어나 영상과 같은 기호를 넘어서 뇌파나 혹은 텔레파시와 같은 것들이 일상적인 소통에 등장하는 포스트휴먼의 시대를 대비하는 기호학적 연구 방향을 시사한 점은 또 다른 의의로 볼 수 있다. This study investigates the possible impact on the field of semiotics brought about by the change in the contours of various neuroscientific spheres, particularly brain science and cognitve science. It focuses on the possibility of brainwaves functioning as signs that substitute for existing conventional signs, particularly linguistic. In addition to this possibility, the study examines the signification of such signs, and their communicative meaning transfer process. Brainwave-based communication can be explained through the concepts of brain computer interface (BCI), computer brain interface (CBI), and brain brain interface (BBI), which is constituted by combining BCI with CBI. Finally, the study looks at the interpersonal communication potential of BBI-based communication. Some of the significant results of the study are as follows. Firstly, a brainwave sign is generated in the triadic relation of the Object of thought, the brain as Interpretant, and the brainwave sign as Representamen. These generative elements are interdependent, as the brainwave as Representamen and the brain as Interpretant are equally semantically significant. Secondly, a brainwave sign is a mental phenomenon, so it can be approached through the prism of pheneroscopy, which can identify 10 classes of sign. Thirdly, because the signification of a brainwave sign is executed on the level of the neuron, and given the logical process of induction and deduction inherent in neural networks, the meaning of a brainwave sign based on these neural traits can be intuitively detected in the abductive process. Fourth, thinking is the process of transmitting thoughts in the form of brainwaves, and a brainwave sign that is produced on the basis of such brainwave transfer enables us to construct the Brain-Brain Interface on which the development of interpersonal communication is possible. The study’s results suggest the importance of identifying brainwave signs, of developing the process of interpersonal communication on the basis of such signs, and of elaborating a perspective through which the mediation problem of existing semiotic communication systems can be resolved in a productive way. It is also important to formulate a form of semiotic training to prepare us for the posthuman era, in which brainwaves or technical telepathy, beyond the language or images on which traditional forms of communication are based, would be used for ordinary communication.

일주기 리듬과 일주기 유형이 경두개 직류전기자극에 의한 뇌기능 변화에 미치는 영향 탐색

정다운(Dawoon Jung),유수민(Soomin Yoo),이현수(Hyunsoo Lee),한상훈(Sanghoon Han) 한국인지과학회 2022 인지과학 Vol.33 No.1

경두개 직류전기자극(transcranial Direct Current Stimulation; tDCS)은 지각, 인지, 운동 등의 뇌기능 향상 및 발달 효과가 입증되며, 다양한 분야에서 활용 및 응용되는 비침습적 뇌자극술이다. tDCS 효과는 뇌의 해부학적 구조, 뇌의 노화 정도 등의 뇌신경활성화 특징에 따라 다르게 나타난다는 연구결과들이 보고되고 있다. 일주기 리듬(circadian rhythm)은 대략 하루 주기의 수면과 각성의 생리적 변화패턴을 의미하며 뇌신경활성화 상태는 일주기 리듬에 따라 다르게 나타난다. 일주기 유형(chronotype)은 하루 중에 발현되는 각성도의 크기에 따라 아침의 각성도가 큰 유형은 아침형으로 저녁의 각성도가 큰 유형은 저녁형으로 나누어진다. 본 연구는 일주기 리듬에 의해 변하는 뇌기능 특징이 tDCS 효과에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 총 20명의 건강한 성인 대상으로 실험을 진행하였고, 참가자들은 일주기 유형을 분류하기 위해 아침형-저녁형 설문지에 의해 주간형(아침형, 중간형)과 야간형(저녁형)으로 분류했다. 본 실험은 Zoom 프로그램을 이용하여 참가자와 실험자가 온라인으로 만나서 실험을 진행했다. 실험이 확정된 참가자는 실험자로부터 뇌파 기기, 뇌파 데이터를 획득하는 앱이 있는 핸드폰, 핸드폰 거치대, 뇌자극 기기의 사용방법에 대한 설명을 듣고 기기를 테스트해보고 기기를 전달받았다. 기기사용의 어려움을 가진 2명의 참가자는 대면 실험을 진행하여, 실험자가 기기작동을 하여 실험에 참여했다. 일주기 리듬의 상태에 따른 뇌자극 효과를 알아보기 위해 1주일 간격으로 아침과 저녁에 실험했으며, tDCS 자극 전과 후의 신경활성화 반응의 차이를 뇌파를 이용하여 측정하였다. 뇌자극에 의한 뇌기능 변화를 확인하기 위해 자극 전의 뇌파와 자극 후 뇌파가 다른 패턴을 보이며 분류가 잘되는 지를 예측 정확도로 분석했으며, 뇌기능 특징 변화가 일주기 리듬과 일주기 유형에 따라 다르게 나타나는지 확인하기 위해 각 조건의 분류조건(아침/저녁, 주간형/야간형)에서 추출된 주요 EEG 특성을 비교했다. 54개의 뇌파 특성값을 추출하여 SVM(Support Vector Machine) 기계학습 알고리즘으로 분류 모델을 구축하였고, 구축된 모델을 Leave-One-Out 교차검증(Leave-One-Out Cross-Validation)을 사용하여 자극 전과 후의 뇌파 반응을 예측하는지 평가하였고, 분류예측모델의 주요 예측 인자를 확인하는 주요 특성 분석을 진행하였다. 아침과 저녁의 tDCS에 따른 뇌파 특징을 분류하는 예측 정확도는 모두 98%로 나타났으며, 주간형의 아침 자극 조건과 저녁 자극 조건의 예측 정확도는 92%와 96%이며, 야간형의 아침 자극 조건과 저녁 자극 조건의 예측 정확도는 모두 94%로 나타났다. 아침 자극 전과 후의 뇌파를 분류하는 상위 3개의 주요 EEG 특성결과는 주간형과 야간형에 따라 다르게 나타났다. 주간형은 좌측 측두 두정엽과 전전두엽의 뇌파 특성값이 나타났으며, 야간형은 측두 두정엽의 뇌파 특성값들만 나타났다. 저녁 자극전과 후의 뇌파를 분류하는 상위 3개의 주요 EEG 특성 결과 또한 주간형과 야간형에 따라 다르게 나타났다. 주간형은 우측 측두 두정엽과 좌측 전두엽의 뇌파 특성값이 나타났으며, 야간형은 측두 두정엽과 전두엽의 뇌파 특성값이 나타났다. 이와 같은 연구결과는 일주기 리듬과 유형에 따라 아침과 저녁의 뇌기능 특징이 다르게 나타나서 뇌자극 효과가 다르게 나타날 수 있음을 확인한 결과이다. 본 연구의 결과는 효과적인 뇌자극을 위해 개인의 뇌신경 활성화 상태 및 특징에 따라서 뇌자극 프로토콜을 조정할 필요성을 제시한다는 데에 의의를 찾을 수 있다. Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive brain stimulation that is able to alter neuronal activity in particular brain regions. Many studies have researched how tDCS modulates neuronal activity and reorganizes neural networks. However it is difficult to conclude the effect of brain stimulation because the studies are heterogeneous with respect to the stimulation parameter as well as individual difference. It is not fully in agreement with the effects of brain stimulation. In particular few studies have researched the reason of variability of brain stimulation in response to time so far. The study investigated individual variability of brain stimulation based on circadian rhythm and chronotype. Participants were divided into two groups which are morning type and evening type. The experiment was conducted by Zoom meeting which is video meeting programs. Participants were sent experiment tool which are Muse(EEG device), tdcs device, cell phone and cell phone holder after manuals for experimental equipment were explained. Participants were required to make a phone in frount of a camera so that experimenter can monitor online EEG data. Two participants who was difficult to use experimental devices experimented in a laboratory setting where experimenter set up devices. For all participants the accuracy of 98% was achieved by SVM using leave one out cross validation in classification in the the effects of morning stimulation and the evening stimulation. For morning type, the accuracy of 92% and 96% was achieved in classification in the morning stimulation and the evening stimulation. For evening type, it was 94% accuracy in classification for the effect of brain stimulation in the morning and the evening. Feature importance was different both in classification in the morning stimulation and the evening stimulation for morning type and evening type. Results indicated that the effect of brain stimulation can be explained with brain state and trait. Our study results noted that the tDCS protocol for target state is manipulated by individual differences as well as target state.

MBTI 각 지표 선호집단의 뇌파특성 차이

설지용 ( Jeeyong Seol ) 한국심리유형학회 2016 심리유형과 인간발달 Vol.17 No.2

본 연구는 주관적 자기보고식 검사방식인 MBTI 검사에 대해서 객관적인 측정방식인 뇌파측정을 통해 각 양극지표와 뇌파특성 간에 유의미한 차이가 있는지 알아보고자 하였다. 이를 위하여 20대~50대 피험자 136명을 대상으로 2013년 7월 1일부터 8월 31일까지 어세스타 소회의실에서 검사를 진행하였다. MBTI Form M 온라인 검사와 뉴로하모니M을 통한 자기조절지수 검사, 뉴로닉스32를 통한 정량화뇌파, 문양역전 시각유발전위, 청각사건관련전위 검사를 하였다. 연구결과, MBTI의 E(외향)-I(내향) 집단은 정량화뇌파와 청각사건관련전위 결과에서 각각 유의미한 차이가 있었고, MBTI의 S(감각)-N(직관)집단은 자기조절지수, 정량화뇌파, 문양역전 시각유발전위, 청각 사건관련전위의 결과에서 각각 유의미한 차이가 있었고, MBTI의 T(사고)-F(감정)집단은 자기조절 지수, 정량화뇌파, 문양역전 시각유발전위, 청각사건관련전위의 결과에서 각각 유의미한 차이가 있었으며, MBTI의 J(판단)-P(인식)집단은 자기조절지수의 결과에서 유의미한 차이가 있었다. MBTI 검사결과의 해석과 뇌파검사 결과의 해석이 상응하는 부분이 다수 발견되었다. 이를 통해 MBTI 검사가 주관적 자기보고식 방식이지만 성격에 대한 신경생리학에 기반한 객관적인 성격특성을 이미 잘 반영하고 있다고 보았다. 연구결과를 바탕으로 MBTI 8가지 지표에 대한 기존의 해석에 뇌과학적 관점의 해석을 추가하여 해석을 풍부하게 할 수 있을 것이고, 추후 MBTI 검사문항 개발이나 표준화 연구에도 뇌파측정방식을 도입하는 것을 신중하게 제언하고자 한다. The purpose of this study is to find out meaningful differences of MBTI test, which is characterized as a subjective self-reporting data, comparing each MBTI counter indicator with EEG characteristics, which are objective and able to be measured. 136 adult subjects were recruited between the age of 20s and 50s for the experiment from July 1st to August 31st, 2013 at a conference room in Assesta Inc. MBTI Form M test was used via Internet. BQ test was measured by NeuroharmonyM equipment. QEEG, PR-VEP and auditory ERP test was performed by Neuronics32 equipment. First, E(Extraversion)-I(Introversion) groups of the MBTI were significantly different from each QEEG and auditory ERP results. Second, S(Sensing)-N(iNtuition) groups of the MBTI were significantly different from each BQ, QEEG, PR-VEP and auditory ERP results. Third, T(Thinking)-F(Feeling) groups of the MBTI were significantly different from each BQ, QEEG, PR-VEP and auditory ERP results. Fourth, J(Judgement)-P(Perception) groups of the MBTI were significantly different from BQ results. Significant differences in each indicator group were found in the study of MBTI test and EEG measurement. Also there were found corresponding between the description about counter indicators from MBTI and the description about EEG characteristics. Therefore, it is rationale that a subjective self-reporting MBTI test well reflects individual personality based on the neurophysiology. The interpretation of the study will lead to more empirical and objective interpretation of the MBTI tendency. Moreover, adopting EEG to MBTI standardization research, it will result in enhancing validity level of test result and attaining economic efficiency with cost and time saving by test item development and MBTI subsequent versions studies conducted.

3차원 물체 투상 과제의 해결 과정에서 나타나는 중학생의 뇌파 활성도 분석

남승권,김희필 한국실과교육연구학회 2012 實科敎育硏究 Vol.18 No.4

이 연구는 3차원 물체 투상 과제의 해결 과정에서 나타나는 중학생의 뇌파 활성도 를 분석하는 것이었다. 남녀 중학생 20명을 대상으로 연구자가 개발한 3차원 물체 투 상 과제를 제시하고 이를 해결할 때 활성화되는 뇌파를 측정하였다. 이 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 뇌반구(우뇌/좌뇌)에 따른 세타파와 델타파의 뇌파 활성도는 통계적으로 유의 미한 수준에서 우뇌의 뇌파 활성도가 좌뇌의 뇌파 활성도 보다 높은 것으로 나타났다. 둘째, 성별에 따른 뇌파 활성도 차이는 알파파의 경우, 통계적으로 유의미한 수준에 서 남자 집단의 뇌파 활성도가 여자 집단의 뇌파 활성도보다 높은 것으로 나타났다. 세타파의 경우, 여자 집단의 뇌파 활성도가 남자 집단의 뇌파 활성도 보다 통계적으로 유의미한 수준에서 높은 것으로 나타났다. 셋째, 학력의 차이에 따른 뇌파 활성도 차이는 베타 Low파, 베타 High파 및 델타파 의 경우 학력이 높은 집단의 뇌파 활성도가 학력이 낮은 집단의 뇌파 활성도보다 통계 적으로 유의미한 수준에서 높게 나타났다. The purpose of this study was to analyze the EEG activities of middle school students in the process of imagination of a three-dimension object. To achieve the purposes of this study, the EEG data of 20(male 10, female 10) middle school students were analyzed. The major findings were as follows: First, the degree of activities of right brain was higher than that of left brain in θ wave and δ wave. Second, the degree of activities of men group brain was higher than that of women group brain in α wave. But the degree of activities of men group brain was higher than that of women group brain in θ wave. Third, the degree of activities of high academic ability group was higher than that of low academic ability group in β low wave, β high wave and δ wave.

소아 간질에서의 뇌파의 유용성

김마리,김원섭 충북대학교 의과대학 충북대학교 의학연구소 2003 忠北醫大學術誌 Vol.13 No.1

연구목적:소아 간질은 소아기에 발생하는 대표적인 신경 질환이다 신생아기 이후에 소아 간질은 임상 증상과 뇌파 소견에 의해 진단되며, 이의 원인을 밝히고 임상 증세를 관찰하는 것은 소아 간질의 예후를 예측하는데 매우 중요하다. 이에 저자는 소아 간질 환아들의 뇌파를 분석함으로써 뇌파가 간질의 진단하고 예후를 예측하는데 유용한지를 알아보기 위하여 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법:1998년 1월부터 2001년 12월까지 충북대학교병원 소아과를 방문하여 간질로 진단받은 71명의 환아를 대상으로 하였다. 이들은 이전에 간질로 진단받거나 치료받은 적이 없었으며, 간질로 진단된 후 최소 6개월 이상 한가지 이상의 약물 치료를 받았다. 각 환아들의 임상 증상과 가족력등을 기록하였으며, 뇌파는 내원 초기와 6개월이상 치료후에 최소 2차례 시행하였고, 필요에 따라서 뇌 MRI 촬영을 시행하였다. 통계 처리는 Mantel-Heanszel Chi square test를 시행하였고, 유의 수준은 P<0.05를 기준으로 하였다. 결과:1981년 International league against epilepsy classification of epileptic seizure에 의한 분류상 부분 발작(62%)이 전신 발작(38%)에 비해 많았다. 전체 간질 환아의 뇌파상 정상은 33.8%, 경증 이상은 12.7%, 중등도 이상은 53.5%였다. 초기 뇌파의 이상 정도와 치료후 임상 양상의 호전과는 유의한 상관 관계는 없었다.(P=0.904). 항경련제 치료후 뇌파의 호전 정도와 경련의 재발은 유의한 관련성은 없었다(P=0.08). 치료 전,후의 뇌파상 초기 뇌파가 정상이었거나 치료후의 뇌파가 정상화된 경우는 38.6%, 이상파가 같은 위치에서 나온 경우는 22.8%, 이상파가 다른 위치에서 나온 경우는 38.6%로, 다른 위치에서 이상파가 나온 경우가 많아 초기 뇌파로 경련 유발 부위를 예측하기 어렵다. 간질 환아의 초기 뇌파의 이상 정도와 뇌 MRI이상 유무는 유의한 관련성은 없었다(P=0.494). 결론:간질로 진단된 환아의 치료전 뇌파는 치료후의 임상 양상의 호전 정도와 유의한 상 관 관계가 없으며, 간질 유발 부위를 찾는데도 유용하지 않다. Purpose:Epilepsy is the most common neurologic disorder during the childhood. Beyond neonatal period, epilepsy is primarily diagnosed by a clinical findings and electroencephalogram(EEG) studies. The etiology and clinical course of the epileptic patients are important prognostic factors. This study was performed by analyzing EEG, to determine if EEG is useful for the diagnosis of epilepsy and determining prognosis. Materials and Methods:Seventy one patients were recruited from chart review, who visited Chungbuk national university hospital from January 1998 to December 2001. They had never been diagnosed as epilepsy previously, and they had been treated with antiepileptic drug at least for 6mo. EEG were performed at least two times, at the first visit and 6 months later, in addition, clinical, and demographic characteristics were analysed and brain MRI was performed. Statistical analysis wad performed using Mantel-Heanszel Chi square tests and PN0.05 was considered significant. Results:According to 1981 International league against epilepsy classification of epileptic seizure, frequency of partial seizure (62%) was higher than generalized seizure (38%). EEG findings at the first visit of epileptic patients was normal in 33.8%, mild abnormal in 12.7%, and moderate abnormal in 53.5%. EEG abnormalities at first visit was not correlated with clinical improvement(P=0.904). EEG improvement after antiepileptic drug therapy was not correlated with seizure recurrences (P=0.08). After 6 month of antiepileptic drug therapy, same area of epileptic foci was found in 22.8%, the other area of epilpetic foci in 38,6%, and normal EEG at the first visit and 6 month later in 38,6%. Brain MRI findings of epileptic patients was not correlated with EEG findings at the first visit(P=0.494). Conclusion:The findings suggest that interictal EEG at the first visit is not correlated with clinical outcome and EEG is not helpful in determining epileptic foci in the childhood epilepsy.

기저핵 손상 환자에서 인지과제가 뇌파에 미치는 영향

이정원,안시내,김영실 한국인지운동치료협회 2010 한국신경인지재활치료학회지 Vol.2 No.-

Objective : The purpose of this study was to determine the effects of performance of cognitive task on EEG and attentiveness by comparing alpha wave. Methods : Regarding 9 subjects who among patients with apparent change in basal ganglia due to stroke. According to the conditions of the research task, the relative power of alpha wave was collected by dividing it into background EEG, passive task EEG, and cognitive task EEG. With A1 and A2 as standard electrodes, comparison was held based on calculating the power spectrum such as delta wave(0~3Hz), theta wave(3~8Hz), alpha wave(8~13Hz), beta wave(13~30Hz), gamma wave(30~50Hz), and etc. And it was held through Fast Fourier Transform(FFT) regarding the values in the position of Fp1, Fp2, P3, P4, T3, T4, O1, O2. Results : Alpha wave of all conditions in descriptive statistics amount showed the lowest in left Parietal lobe. And, the total average of alpha wave showed the lowest order of background, passive, and cognitive relative power. Regarding the correlation of the three EEG they all showed high degree of correlation(r=.69~.90). Regarding alpha wave of background and passive brain waves in left Parietal lobe, background wave showed lower average of 3.54 than passive wave(p<.05). Regarding alpha wave of background and cognitive wave in the right Occipital lobe, cognitive wave showed lower average of 25.68 than background wave(p<.05). Conclusion : Viewing the results above, it showed significantly low alpha wave in left Parietal lobe for background and passive EEG, and in the right Occipital lobe for background and cognitive EEG. Therefore, the fact that it showed low alpha wave led to the fact that more attention is required when performing cognitive task. In future studies, studies on CBF or brain image are necessary. 목적: 본 연구는 기저핵 손상 환자에게 안정 상태와 수동적으로 도형을 따라 움직이는 조건과 도형의 인지를 요구하며 수동적으로 따라 움직이는 조건에서 알파파를 비교하였고, 인지과제에 따른 뇌파 분석을 통해 대뇌의 기능 활성상태에 어떤 영향을 주는지 알아보는 것이다. 방법: 뇌졸중으로 인한 기저핵 병변 환자 중 연구기준에 합당한 9명을 대상으로2010년8월 25일부터 10월 15일까지 실시하였다. 연구과제 조건에 따라서 배경뇌파,수동뇌파,인지뇌파로 나누어 알파파의 상대파워를 얻었다. A1, A2를 기준전극으로 하여 Fp1, Fp2, P3, P4, T3, T4, O1, O2의 위치에서 값을 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 통해서 델타파(0~3Hz), 세타파(3~8Hz), 알파파(8~13Hz), 베타파(13~30Hz), 감마파(30~50Hz)등의 대역별 파워(powerspectrum)를 구하는 것을 바탕으로 하여 비교하였다. 결과: 배경,수동,인지뇌파의 왼마루 위치에서 수집된 알파파형의 뇌파가 모두 가장 낮았다. 그 다음 순으로 왼마루에서 모두 낮았다. 8군데에서 수집된 뇌파의 알파파형의 전체 평균은 배경뇌파,수동뇌파,인지뇌파 순으로 낮게 나타났다. 배경뇌파와 인지뇌파의 알파파형을 비교한 결과, 오른 뒤통수에서 배경뇌파보다 인지뇌파가 평균25.68 (p<.05)낮았으며 통계 학적으로 유의한 차이를 보였다. 본 연구에서 분석된 여러 가지 채널 사이에서 상관성을 분석한 결과, 세가지 조건의 과제에서 모두 높은 양의 상관성을 보였다. 과제 간 차이에 대한 통계적 검증을 위한 t-test로 배경뇌파와 수동뇌파의 알파파형을 비교한 결과, 왼마루에서 배경뇌파보다 수동뇌파가 평균3.54 (p<.05)낮았으며 통계학적으로 유의한 차이를 보였다. 그러나 나머지 대응변수에는 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론: 본 연구는 주의력에 대한 효율적인 두뇌의 활동상태와 과제의 조건에(주의력)따라 뇌의 활성화가 다른 것을 제시함으로써 재활치료 중재방법과 관련된 생리심리적정보를 제공할 수 있을 것으로 본다.

융합 3D영상과 휴먼팩트 영향 요인연구: 2D와 3D 영상수용 뇌파 차이 측정중심으로

권상희,방은영 한국문화경제학회 2012 문화경제연구 Vol.15 No.3

본 연구는 융합 영상인 3D와 2D 영상수용과정에서 뇌파의 차이를 연구하기 위하여 설계되었다. 연구의 일차적인 목적은 입체영상과 평면영상의 뇌파 차이를 비교하고, 프로그램 유형에 따라 뇌파 반응의 차이를 측정하는 것이며, 이를 위하여 연구를 실험연구로 설계하였다. 실험을 통해 3D영상과 2D영상이 수요자에게 일으키는 알파(α)파(8-12.99Hz)와 베타(β)파 (13-29.99Hz)의 뇌파와 뇌(腦)부위별 (전두엽, 측두엽, 후두엽) 반응 차이를 비교 하였다. 본 실험연구는 총 20명의 피험자측정을 통하여 획득한 뇌파를 바탕으로 통계 처리하였다. 우선 2D와 3D의 뇌파 차이를 측정하였으며, 다음으로는 프로그램유형(장르)에 따른 뇌파의 차이를 측정하기위하여 2X3 실험연구로 뇌파를 측정하였다. 2D와 3D 영상은 각각 스포츠, 애니메이션, 홍보영상 등 3개의 영상물을 통해 뇌파를 측정하였다. 연구결과 3D영상의 뇌파 중 베타파(β)가 2D영상에 비하여 뇌파진동이 통계적으로 유의미하게 나타났으며, 스포츠와 같이 입체감과 동적(dynamic)움직임이 큰 영상에서 전두엽의 베타파(β)가 높게 나타났다. 이는 입체영상의 입체율과 화면전환이 높을수록 뇌파활동이 높게 나타났으며 이는 두통과 현기증에 영향관계와 연관성이 있어 보이는 연구 함의를 가진다. 또한 스포츠, 애니메이션, 홍보영상물에 따른 베타파(β)의 차이가 나타나는 것을 알 수 있었다. 뿐만 아니라 입체율과 깊이감이 높은 스포츠 장르에서 베타파(β)가 높게 나타났다.

목제품 구상하기 사고 과정에서 나타나는 대학생의 뇌파 활성도 분석

김희필 한국실과교육학회 2010 한국실과교육학회지 Vol.23 No.4

The purpose of this study was to analyze the EEG activities of university students in the process of imagination of wooden articles. to achieve the purposes of this study, the EEG data of 20(male 10, female 10) university students were analyzed. The major findings were as follows:First, the degree of activities of right brain(M=7.76) was higher than that of left brain(M=6.71) in the sum of all brain wave. And the degree of activities of women group brain(M=7.57) was higher than that of men group brain(M=7.02) in the sum of all brain wave. Second, the degree of activities of right brain was higher than that of left brain in all wave(α wave, β wave, θ wave, δ wave)Third, the degree of activities of women group brain was higher than that of men group brain in α wave, β wave, δ wave, except θ wave. 이 연구는 목제품 구상하기 단계의 사고 과정에서 나타나는 대학생의 뇌파 활성 정도를 분석하는 것이다. 이를 위해 대학생의 기술적 사고를 측정할 수 있는 목제품 구상하기의 상황을 설정하였다. 실험 대상 학생은 총 20명(남 10명, 여 10명)이었다. 사고 과정에서 변인(뇌반구, 성별)에 따른 대학생 집단 간의 뇌파의 활성도 차이를 통계적으로 검증하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 뇌파 전체에 대하여 뇌파 활성도 차이를 검증한 결과, 통계적으로 의미 있는 수준에서 전체 학생에 대한 우뇌의 뇌파 활성도(M=7.76)가 좌뇌의 뇌파 활성도(M=6.71) 보다 높은 것으로 나타났다. 또한 통계적으로 유의미한 수준에서 여자 집단의 뇌파 활성도(M=7.57)가 남자 집단의 뇌파 활성도(M=7.02) 보다 높은 것으로 나타났다. 둘째, 뇌반구(우뇌/좌뇌)에 따른 뇌파 활성도 차이는 알파파, 베타파, 세타파, 델타파의 경우 모두 우뇌가 좌뇌보다 높게 나타났다. 셋째, 성별에 따른 뇌파 활성도 차이의 경우, 세타파를 제외한 모든 파에서 여자 집단의 뇌파 활성도가 남자 집단의 뇌파 활성도 보다 높은 것으로 나타났다.

입원한 품행장애아의 뇌파 소견에 관한 연구

정제연,장경준,이영호 大韓神經精神醫學會 1996 신경정신의학 Vol.35 No.4

품행장애아들의 뇌파의 이상 여부를 알아보고자 저자들은 1989년 1월 1일부터 1994년 12월 31일까지 국립서울정신병원 소아 청소년 병동에 입원한 54명의 품행장애 환자와 첫번째 대조군으로서 같은 기간내 입원한 정신분열병 또는 기분장애 환자 41명과 두번째 대조군으로서 같은 기간내 입원한 10명의 경련성장애 환자와 1993년 1월 1일부터 1994년 12월 31일까지 외래를 대상으로 병록지와 뇌파 기록지를 중심으로 뇌파를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 품행장애군은 정신증군과 경련성장애군 보다 정신과 동반 장애가 유의하게 높았다. 2) 품행장애군은 정신증군보다 질환 이환의 과거력이 유의하게 높았으며 경련성장애군보다 낮았다. 3) 품행장애군은 일반인보다 뇌파 이상이 높다고 알려진 정신증 환자보다 뇌파 이상이 높았으며 경련성장애군보다는 뇌파 이상은 낮았다. 4) 품행장애군과 정신증군간에 뇌파 유형 차이가 없었다. 품행장애군과 경련성장애군간에 뇌파는 경련성장애군에 간질양이상뇌파가 많아 유의한 차이가 있었으며 이는 경련성장애군 뇌파가 품행장애군보다 더 심하다는 것을 알 수 있었다. 5) 과호흡에 의한 증강 정도는 품행장애군과 정신증군간에 차이가 없었다. 품행장애군과 경련성 장애군간에 유의한 차이가 있었으며 경련성장애군이 과호흡에 의하여 더 많은 증강을 보였다. 이상의 결과로 품행장애와 이상 뇌파는 관계가 있다고 할 수 있겠으며 이는 품행장애의 원인으로 환경적 요인 이외에 생물학적 요인인 정신생리학적 원인이 관여하리라 결론을 내릴 수 있다. The purpose of our study was to investigate whether conduct disorder has EEG abnormalities. We studied on the abnormal EEG findings in hospitalized conduct disorder and compared them to those in psychosis(schizophrenia or mood disorder) and convulsive disorder. Method : We selected 54 patients with conduct disorders who were studied with EEG(16channel Nihon-Koden) at the child-adolescent inpatient ward during the period of January 1, 1989 through December 31, 1994. The first control group consisted of 41 pateints with psychosis admitted to the child-adolescent inpatient ward during that period. The second control group consisted of 10 inpatients with convulsive disorders during that period and 31 outpatients during the period of January 1, 1993 through December 31, 1994. EEG recordings were reviewed and analyzed according to degrees of EEG abnormality(Hojin Myung, 1973) along with chart review. The diagnosis was made on DSM Ⅲ-R criteria by two psychiatrists and one psychiatric resident. We analyzed data with one way ANOVA and chi-square test. Result : Patients with conduct disorder showed abnormal EEG findings more frequently than patients with psychosis who are known to show more abnormal EEG findings than normal population, but less frequently than patients with convulsive disorder, EEG patterns did not significantly differ between patients with conduct disorder and psychosis EEG patterns significantly differed between conduct disorder and convulsive disorder in terms of highly epileptiform discharge in convulsive disorder. Conclusion : The authors suggest that one of etiologic factor of conduct disorder may be related to psychophysiologic factors.