시지각 주의 조절 작용의 모델링: 기능자기공명영상 및 뇌자도 연구_보고서

국문 초록 (Abstract)

주의 과정이 중심 시지각 경로의 시각 정보 처리 과정에 조절적 (modulatory) 영향을 미치고 있음은 동물 혹은 인간을 대상으로 한 연구들에서 시각적 배열 자극을 탐색하는 과제 등을 통하여 증명된 바 있다. 본 논문에서는 시각 탐색과제 동안 관여하는 주의조절 작용의 신경망을 규명하고자 정상성인을 대상으로fMRI(N=23)와 MEG(N=6)를 이용하여 연구하였다. Treisman등이 사용하였던 목표자극/방해자극(target/distractor)의 자극 특질을 활용한 시각탐색과제를 시각 탐색에 사용되는 시각탐색의 종류(병렬적 vs. 직렬적), 방해자극의 시각적 특질의 coherence여부(coherent vs. random)에 따라 모두 세개의 조건, CL (병렬적 탐색, closed distractors), SO (직렬, coherent distractors), RO (직렬, random distractors)을 사용하여, 각 조건들을 비교하였다. 반응시간은 병렬탐색이 가능한 CL과제가 직렬탐색을 요구하는 SO와 RO조건보다 짧았으며, 난이도가 가장 높은RO조건은 다른 두 조건에 비하여 정확율이 가장 저조하였다.
fMRI영상 분석결과, 모든 탐색과제 동안, 일차시각피질, 두정엽, 전두안구영역, 전보조운동영역 (pre-SMA), 시상베개(pulviar)에서 기저조건에 비하여 유의미한 활성화가 발견되어 이러한 영역들이 시각탐색의 종류나 방해자극(distractor)의 간섭정도의 크기와 무관하게 시각탐색과제에 관여함을 알 수 있었다. 그러나 동일한 신경망 내에서도, 전보조운동영역, 두정엽, 시상베개영역은 SO조건이 CL조건에 비하여 더 높은 활성화를 보였으며, RO조건 역시 SO조건 보다 에서 더 높은 활성화를 보였다. 이는 특히 전보조운동영역, 두정엽과 시상베개가 직렬적이고, 주의 조절을 많이 필요로 하는 정보처리 과정에 관여함을 시사하는 것으로 간주 된다. 동일한 과제의 MEG분석결과 fMRI와 유사한 두뇌 영역에서 활성화가 관찰되었으며, 이런 영역들이 관여하는 시간에 차이가 있음을 보였는데, 예를 들어 대상엽은 과제 내내, 후두정엽, 아래측두엽, 시상베개 주변 영역에서는 과제 수행의 중반 이후에 가장 높은 반응을 보이는 것으로 나타났다. 본 연구는 다양한 기능영상법을 동일한 피험자에 적용하여 시각적 탐색과제에 공통적으로 관여하는 영역을 규명하였다. fMRI 시계열 데이타 및 MEG 데이타를 이용하여 causality 분석을 시도하였다.

국문 초록 (Abstract)

1. 행동신경학적 실험
2. 기능자기공명영상 실험
3. Granger causality analysis of fMRI time-series data
4. MEG experiment
References