뇌전위 비대칭과 BIS/BAS척도를 통한 유아들의 정서·행동 특성 연구 = Emotional and Behavioral Characteristics of Early Childhood Comparing EEG Asymmetry at Prefrontal Lobe with BIS/BAS

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 유아들을 대상으로 전전두엽 뇌전위(electroencepharogram: EEG/뇌파)와 BIS/BAS척도를 비교하여 뇌전위 비대칭과 BIS/BAS와의 상관성을 분석하고, 이를 바탕으로 유아들의 성격 유형을 구분하였다. 또한 대상유아들에게 뉴로피드백(Neurofeedback: NFB)훈련을 하여 발달기유아들의 성격 형성에 뉴로피드백 훈련의 효과가 미치는 영향을 살펴보는 것이 연구의 목적이다.
우울증이나 불안과 같은 정서적 특성이나 BIS/BAS와 같은 행동성향 특성과 관련하여 전전두엽 뇌전위 비대칭 연구는 알파(α)파를 중심으로 이루어져 왔다. 하지만 알파(α)파 만으로 이러한 특성을 구분하는 것에 대한 한계점이 제기되면서 베타(β)파와 같은 다른 밴드를 중심으로 한 연구들이 이루어지게 되었다.
이에, 본 연구는 만4세 유아 44명을 대상으로 임상실험을 하였다. 전전두엽 FP1과 FP2에서 측정한 EEG는 알파(α)파 비대칭과 베타(β)파 비대칭 특성으로 정서적 성향과 BIS/BAS 경향성을 알기 위하여 보다 적합한 방법으로 그 해석을 발견하여 이를 바탕으로 유아들의 정서와 행동성향을 구분하는 방법을 제시하였다. 연구결과 N의 계수해석으로 BIS적 특성은 베타(β)파 비대칭으로, BAS적 특성은 알파(α)파 비대칭으로 판별하는 것이 확률적으로 높은 정확성을 보인다는 것을 발견하였다. 정서적 특성은 기존의 연구결과와 같이 알파(α)파 비대칭으로 판별하는 것이 확률적으로 높은 정확성을 보인다는 것도 발견하여 정서적 특성은 기존의 연구결과와 같이 알파(α)파 비대칭으로 판단하였다.
첫째, 알파(α)파 비대칭성과 BIS/BAS 경향성은 좌뇌 활성 명랑이 42명으로 접근성향을 나타냈으나, 우뇌 활성 우울은 단 2명이 회피성향을 보였다. 뇌의 기능적 비대칭은 기분조절에 영향을 미치고 개인의 건강상태를 나타내 주는데 42:2의 이 결과는 뇌 기능의 조절에 중요한 데이터로 작용될 수 있다.
둘째, 베타(β)파 비대칭성과 BIS/BAS 경향성은 좌뇌 베타(β)파 비대칭성과 우뇌 베타(β)파 비대칭성으로 나타나는 뇌의 활성도에 대한 성향이다. 본 연구 결과 좌뇌 활성 긍정이 15명, 우뇌 활성 부정이 29명으로 이 결과 역시 한 쪽으로 치우쳐 있는 회피성향으로 나타났다. N의 계수해석이 보여주는 15:29는 BIS로 베타(β)파 비대칭성을 보는 것이 확률적으로 높다는 연구결과와 일치한다. 이 중 부정이면서 BIS인 경우는 15명, 긍정이면서 BAS인 경우는 9명으로 이것도 기존의 연구에서 BIS/BAS를 뇌의 활성도 측면에서 보았을 때와 일치하는 부분이다. 이와는 반대로 긍정이면서 BIS인 경우 6명과 부정이면서 BAS인 경우 14명은 상반된 결과이다. 긍정이면서 BAS인 경우가 긍정이면서 BIS인 경우에 비해 상대적(9:6)으로 높다. 긍정은 BAS 성향이므로 상대적으로 높은 것은 당연하다. 왜냐하면 기존 선행 연구는 베타(β)파 대신 알파(α)파로 BIS/BAS를 판단하였기 때문이다. 그러나 부정이면서 BIS(15명)인 경우와 부정이면서 BAS(14명)인 경우는 상대적(15:14)으로 거의 비슷하다. 즉 부정이면서 BAS인 경우는 잘못되었다고 볼 수 있다. 부정 BIS(15명)와 부정BAS(14)가 비슷하게 나왔기 때문에 기존의 뇌의 활성도 알파(α)파와 베타(β)파의 역비례 관계에 따라 BAS는 상대적으로 일치한다 하겠으나, BIS의 경우는 알파(α)파 비대칭으로 논하는 경우 문제가 있음을 알 수 있다.
셋째, BIS/BAS 경향성과 알파(α)파·베타(β)파 비대칭성은 N이 갖는 계수로 BIS가 21, BAS가 23으로 21:23이다. BIS을 보여주는 긍정:부정의 비가 6:15로 부정 성향이 월등하다. 이것은 알파(α)파 성향으로 보면 더 분명한 특성으로 나타난다. 명랑:우울의 비가 21:0으로 범주 합산에 의한 직접 해석의 N이 갖는 명료한 계수 해석이다. BAS를 보여주는 긍정:부정의 비는 9:14로 부정 성향이 우세하다. 이 결과도 알파(α)파 비대칭 성향으로 보면 더 분명해짐을 알 수 있다. 명랑:우울의 비가 21:2이기 때문이다. 이 결과는 BIS경향성인 경우는 우측 전두엽의 알파(α)파가 활성화 되어 있고, BAS경향성인 경우는 좌측 전두엽의 알파(α)파가 활성화되어 있다는 것이다. 전전두엽에서 좌뇌의 베타(β)파가 높으면 BAS성향으로 외부자극에 긍정적이고 적극적인 반응을 보이지만 우뇌의 베타(β)파가 높으면 BIS성향으로 외부자극에 부정적이고 비관적인 반응을 보이게 된다.

또한 뉴로피드백 훈련에 따른 성격유형의 변화를 조사하였는데, 실험군과 대조군의 경우 그 변화의 추이가 비슷하게 나타났다. 이것은 정규교육 과정에 따른 교육의 효과도 있겠지만 대상 유아들의 뇌 발달 과정에서 베타(β)파가 활성화되기 시작하는 만4세라는 연령특성에 기인한다. 다만 정서성향에서 사후에 우울적 성향이 증가하였으나 행동성향에서는 긍정적 성향이 크게 증가하였고, BIS/BAS의 분포에 있어서도 BAS성향이 크게 증가하였다. 이것은 베타(β)파가 활성화되면서 BIS적 성향이 줄어든 결과로 해석할 수 있다. 실험군과 대조군의 사전·사후 결과에서 가장 큰 차이는 성격유형변화에서 8유형이 실험군에서 크게 증가하였다는 것이다. 이것은 유치원의 정규 교육에 따른 효과에 뉴로피드백 훈련이 더해져 시너지 효과를 가져 온 결과라고 판단된다.

이

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study is to analyze the relationship between EEG at prefrontal lobe of young children and BIS/BAS, to determine the emotional and behavioral characteristics based on them, and by training with neurofeedback, and to measure the affect to their characteristics.
Up until now, majority of brain asymmetry researches regarding emotional characteristics such as depression and anxiety or behavioral characteristics such as BIS and BAS have been conducted around alpha wave at prefrontal lobe. However, a few researchers raised a question about the possible limitation of just using alpha wave to determine these characteristics. Thus studies dealing with beta wave or other kinds of waves got initiated.
In this study, 4-year-old 44 children had participated. In order to comprehend emotional characteristics and tendency for BIS/BAS with the asymmetrical traits of alpha and beta wave, a better analyzing method has been found to process and understand EEG recorded at FP1 and FP2 in prefrontal lobe. Based on the method, the ways to distinguish children's emotional and behavioral characteristics have been presented. This research, with high probability, showed that BIS traits can be discriminated by beta wave asymmetry, and BAS traits can be discriminated by alpha wave asymmetry. One of this study's findings is that just like what previous studies agreed, emotional characteristics could be recognized with a high probability by alpha wave asymmetry, thus emotional traits were assessed with alpha wave asymmetry in this study as well.
First, 42 participants had high activity in their left hemisphere, meaning alpha wave asymmetry and BIS/BAS tendency showed approach inclinations, whereas only 2 participants had high activity in their right hemisphere, implying depression and withdrawal bents. The functional asymmetry of brain can affect people's feeling and may show people's health status. So this result of 42:2 can be an important data adjusting brain condition.
Second, beta wave asymmetry and BIS/BAS tendency is an inclination for the degree of activation of brain that can be seen as beta wave asymmetry in left and right hemisphere. In this study, 15 participants had activated optimistic in left hemisphere and 29 participants had activated pessimistic in right hemisphere. Clearly, the result of this study looked also biased toward withdrawal. The ratio of 15:29 shown by N coincides with the result that assessing BIS with beta wave asymmetry will result in a high probability. There were 15 participants who were being BIS and double negative at the same time, and 9 participants who were being BAS and positive. Again, this phrase goes along with what previous researches considered BIS/BAS as the activeness-of-brain point of view. On the other hand, there were 6 participants who were being BIS and optimistic, and 14 participants who were bing BAS and pessimistic, which is a completely different result. The outcome for being optimistic and BAS is considerably higher than being optimistic and BIS - the ratio is 9:6. Being optimistic is a part of BAS traits, thus the ratio should be high. Because previous researches interpreted alpha wave, not beta wave. But being pessimistic and BIS (15 participants) and being pessimistic and BAS (14 participants) are relatively the same. Namely being pessimistic and BAS is not right in a sense. Since pessimistic BIS (15 participants) and pessimistic BAS (14 participants) ended up being the same, based on the inverse relationship of alpha wave and beta wave, BAS can be relatively coincidental, but as for BIS, problems may arise if alpha wave asymmetry is used.
The asymmetry of BIS/BAS tendency and alpha/beta wave asymmetry turned out to be BIS (21) and BAS (23). The ratio showing BIS, meaning the ratio of optimistic and pessimistic is 6:15, so pessimistic trait is quite strong. Therefore, BIS can be more cquite viewable if alpha wave tendency gets considered. The ratio between cheerful and depressive iso 1:0. The ratio showing BAS, meaning the ratio of optimistic and pessimistic is 9:14, so pessimistic tendency got stronger. This res themay be more cquit if viewed as alpha wave asymmetry. Because the ratio between cheerful and depressive iso 1:2. Wive theseerful aBISignifies isnd dep1) as for BIS tendency, right frontal bebe isomore essimisti,ratio ) as for BAS tendency, S, mefrontal bebe isomore essimisti. Iore,ere is a o of beta wave BIS, meaning the io betweerson meaniness to the external stimutidepresoptimistic and approachable istprude due to BAS tendency. However, if beta wave BIssimistic trait is e to Bio betweerson meaniness to the external stimuli with pessimistic and withdrawal attitude due to BIS tendency.

Also, as the participants received more NFB training, the change in their personality types were also assessed - control group and experimental group showed similar changes. Of course one of the reasons for this personality change could be due to education received at the kindergarten. But the fact that the participants are at the age of four that is just the time beta wave is starting to get activated cannot be ignored. However, in terms of emotional characteristics depressive tendency increased and in terms of behavioral characteristics optimistic tendency increased later on. Also in terms of BIS/BAS proportion, BAS tendency also increased considerably. This can be interpreted as the following - As the beta wave gets more activated, BIS tendency decreased. The biggest difference comparing control and experimental group is that the Eighth Type in the experimental group increased significantly. It was concluded that the effect of education at kindergarten made more synergic effect with NFB training.

To sum up, this particular study found that 1) beta wave asymmetry should be used to appropriately assess the BIS traits, 2) alpha wave asymmetry ought to be used to suitably determine the BAS traits, and 3) if different brain w

목차 (Table of Contents)

• I. 서 론
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구의 목적 6
• 3. 용어의 정리 7
• II. 이론적 배경
• 1. 뇌전위(EEG) 9
• 가. 델타(δ)파 12
• 나. 세타(θ)파 13
• 다. 알파(α)파 14
• 라. SMR 16
• 마. 베타(β)파 17
• 바. 유아 뇌파의 특성 18
• 2. 뇌전위(EEG) 비대칭 20
• 3. BIS/BAS 척도 22
• 4. BIS/BAS 척도와 전전두엽 뇌전위 비대칭의 연관성 30
• 5. 성격 분류 방법론 32
• 가. 성격 설 연구 34
• 나. 성격의 규명 35
• 다. 성격특성을 보는 관점의 변화 36
• 라. 성격의 기저 39
• 6. 유아기 정서와 행동 41
• 가. 유아기 정서 발달
• 나. 유아기 움직임 동작 46
• 7. 신경계(nervous)와 신경전달물질(neurotransmitter) 47
• 8. 뉴로피드백(neurofeedback: NFB) 49
• III. 연구 절차 및 실험 내용
• 1. 연구설계 54
• 2. 연구대상선정 및 표집방법
• 3. 연구도구 56
• 가. 뇌파측정기
• 나. 뇌파측정 방법 57
• 다. 뇌파분석
• a. 정서지수(EQ: Emotion Quotient)
• b. 활성지수(ACQ: Activity Quotient) 58
• 라. BIS/BAS 척도 62
• 마. 다면적 자료수집 63
• 4. 연구 진행 64
• 5. 성격 8유형 분류
• 6. 뇌파 측정 데이터 70
• 7. 뉴로피드백 훈련 데이터 72
• 가. 뉴로드백 훈련 73
• a. 뉴로피드백 훈련자세
• b. 훈련프로그램 74
• 나. 정서지수 변화량 75
• a. 정서지수 검증 76
• 다. 활성지수 변화량 77
• a. 활성지수 검증 79
• IV. 연구결과
• 1. 연구문제의 뇌파 비대칭성 분석 80
• 가. 알파(α)파 비대칭성과 BIS/BAS 82
• 나. 베타(β)파 비대칭성과 BIS/BAS 83
• 다. BIS/BAS 경향성과 알파(α)파 ·베타(β)파 비대칭성 84
• 라. 성별에 따른 성격 유형 분포 85
• 마. 본 연구 관련 선행 연구 87
• 2. 뉴로피드백 훈련에 따른 유형변화 분석 89
• 가. 유형별 분포 변화
• 나. 사전 ·사후 성격 유형 변화 분석 92
• a. 실험군
• b. 대조군 93
• c. 8유형 집단과 유치원 생활기록부와의 상관성 94
• V. 결과 및 논의
• 1. 알파(α) ·베타(β) 비대칭의 BIS/BAS 상관성 100
• 2. 뉴로피드백 훈련에 따른 변화 101
• 3. 유아 뇌 발달 과정에 따른 해석 102
• VI. 결 론
• 연구의 제한점 및 제언 106
• 제언 107
• 참고문헌 108
• Abstract 133
• 부 록 138