목적 : 본 연구의 목적은 한국형 컴퓨터 인지프로그램(Cognitive Training System; CoTras)가 뇌졸중 환 자의 기억력과 뇌파에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 연구방법 : 본 연구는 다중기초선 실험설계로, 뇌졸중으로 진단을 받은 환자 3명을 대상으로 2012년 8월부 터 10월까지 총 8주 동안 실시하였다. 연구기간 동안 대상자별 실험설계는 대상자 1은 기초선 5회, 중재기 15회, 대상자 2는 기초선 7회기, 중재기 13회기, 그리고 대상자 3은 기초선 9회기, 중재기 11회기로, 대상자 간 기초선과 중재기의 회기 수는 다르나 총 회기 수는 20회로 일정하였다. 각 중재기간은 CoTras를 사용하 여 인지훈련을 30분씩(주5회) 실시하였다. 기초선 기간에는 기억력을 평가하기 위하여 전산화인지검사인 전 산화신경인지검사(Computerized Neurocognitive Test; CNT)의 숫자외우기(Digit Span Test)을 실시 하였고, 뇌활성도를 측정하기 위하여 8채널 뇌파를 이용하여 뇌파변화를 측정하였다. 또한 대상자의 포괄 적인 인지기능을 평가하기 위하여 중재 전후에 로웬스타인 작업치료 인지기능 평가-노인용(Loewenstein Occupational Therapy Cognitive Assessment-Geriatric; LOTCA-G)를 사용하였다. 결과 : 중재 전과 비교하여, 모든 대상자에서 CoTras 중재 후에 CNT점수와 LOTCA-G의 기억력 항목이 향상되었다. 또한 뇌맵핑에서 뇌활성화의 효과를 측정할 수 있었다. 그러나 뇌파에는 변화가 없었다. 결론 : 본 연구의 결과는 한국형 컴퓨터 인지프로그램인 CoTras가 뇌졸중 환자 기억력을 향상시키는데가 능성을 입증하였으며, 향후 임상에서 CoTras를 사용한 뇌졸중 환자의 기억력 및 뇌활성화의 치료적 근 거를 제시하는데 그 의의가 있다.

This study investigated the effects of Acorus gramineus aroma on electrical activity in the brain as evaluated by an electroencephalogram (EEG). The subject was 20 healthy female young adult. EEG electrodes were attached at the frontal, temporal, occipital, and parietal lobes according to the international 10-20 system. The subject was exposed to Acorus gramineus aroma for a period of 1 minutes each before, and after aroma smelling. Acorus gramineus aroma increased the alpha power/beta power ratio on the frontal and parietal lobes of the brain. These increases induced by the increased alpha power. The increased alpha power induced calmness and stable status. It is concluded that Acorus gramineus aroma diminishes the state of wakefulness in the brain; alpha powers/beta powers ratio was decreased in the brain of subject. Acorus gramineus aroma may be used for a sleep-inducing effect.

본 연구에서는 다양한 실내 온열환경 및 조도에서 재실자가 느끼는 조명에 대한 감성의 변화와 작업의 종류에 따라 생체신호를 분석하여 업무에 미치는 영향에 대해 살펴보고자 하였다. 이를 위해 실내 온열환경은 PMV(predicted mean vote) 지표 값을 기반으로 환경을 구성하였고, 조명환경은 LED광원을 이용한 스탠드를 통해 조명의 밝기에 변화를 주어 다양한 실내 환경을 구성하고 실험을 진행하였다. 주어진 환경에서 설문지를 통해 조명에 대한 감성을 평가하고 종류가 다른 오류검색수정 작업을 진행하면서 뇌파와 심전도를 측정하여 변화를 분석하였다. 그 결과, 작업의 종류에 대한 모든 생체신호는 온열환경의 변화와 유의적인 차이를 보였으며, PMV 지표 값이 0.8(온도: 25 ℃, 습도: 50 %)일 경우 집중력 및 주의력이 가장 활성화 되었다. 하지만, 조도의 변화에 는 대체적으로 유의적인 차이는 보이지 않았다. 따라서 재실자의 업무 능력에 미치는 집중력은 온열환경과 밀접 함을 확인할 수 있다. 또한, 조명에 대한 주관적인 감성은 조도가 낮을수록 편안함을 느꼈으며, 조도가 높을수록 불편함을 느꼈다. 하지만 온열환경의 변화에는 유의적인 차이가 없었다.

초음파는 비가청영역에서 나는 사운드이며 일상생활에서는 들을 수 없다. 초음파는 22kHz 이상의 주파수를 말하며 또한 이러한 성분을 초음파 성분 HFCs(High Frequency components)라고 한다. 파도소리는 사람에게 안정감 과 알파파를 유도한다고 알려졌는데 이러한 이유는 파도소리에 초음파 성분이 매우 많다는 것이다. 이러한 초음 파가 파도소리와 합쳐질 때 쾌감을 주고 알파파 증가와 베타파가 감소하는 초고주파효과(hypersonic effect)라고 한다. 본 실험에서는 파도소리를 들려주면서 동시에 파도소리에 해당되는 초음파부분을 전자회로로 설계하여 인위적으로 파도소리의 초음파 성분과 유사하도록 제작하여 실험하였다. 뇌파는 8채널을 사용하여 Fp1, Fp2, F3, F4, T3, T4, O1, O2 의 총 8개 전극을 부착하였다. 뇌파에서는 집중이나 긴장이완 등이 나타날 때 알파파가 나타 나며 각성상태나 긴장상태 그리고 스트레스상태에서는 주로 베타파가 나타난다. 초음파 실험결과 연구대상자들 의 알파파가 증가하고 베타파가 감소하는 현상이 통계적으로 유의미하게 나타났으며 초고주파현상이 반영되는 결과가 나타났다.

This paper proposes an emotion classifier from EEG signals based on Bayesʼ theorem and a machine learning using a perceptron convergence algorithm. The emotions are represented on the valence and arousal dimensions. The fast Fourier transform spectrum analysis is used to extract features from the EEG signals. To verify the proposed method, we use an open database for emotion analysis using physiological signal (DEAP) and compare it with C-SVC which is one of the support vector machines. An emotion is defined as two-level class and three-level class in both valence and arousal dimensions. For the two-level class case, the accuracy of the valence and arousal estimation is 67% and 66%, respectively. For the three-level class case, the accuracy is 53% and 51%, respectively. Compared with the best case of the C-SVC, the proposed classifier gave 4% and 8% more accurate estimations of valence and arousal for the two-level class. In estimation of three-level class, the proposed method showed a similar performance to the best case of the C-SVC.

이 연구는 성인 남녀 462명을 대상으로 사전 설문검사를 통해 성별, 손잡이, 혈액형, 연령 등의 개인별 특성 집단과 다중지능 유형별 점수를 분류하였다. 그런 다음 뇌파측정시스템을 이용하여 전전두엽 부위인 Fp1 과 Fp2 부위에 측정 전극을 부착하고 무자극 상태와 순수한 Pink noise 청각자극 상태에서의 집중력의 변화와 다중지능과의 관계를 알아보고자 하였다. 공분산분석 결과, 무자극에 비해 Pink noise 자극시 대상자 전체의 평균 집중력이 유의하게 높게 나타났다. 개인별 특성에서는 남녀 성별을 제외한 왼손잡이, A형, 30대 집단에서 집중력이 유의하게 높게 나타났다. 그리고 무자극에 비해 Pink noise 상태의 집중력은 공간적 지능과의 관계가 더욱 강화되었고, 음악적 지능과는 음적 상관관계를 형성하였다. 이러한 결과는 집중력 향상을 위한 Pink noise 활용 시 개인별 특성을 반영해야할 필요성이 있음을 시사하였다.

남자고등학교 교실에서 발생하는 냄새(발냄새, 머리냄새, 쉰냄새, 땀냄새)와 대표악취물질(부티르산, 암모니아)에 대한 뇌파반응을 분석하였다. 냄새자극 시험은 30~50대의 여성을 대상으로 수행하였다. 교실냄새와 대표악취물질의 자극에 대한 뇌파 지표들의 변화 경향은 측두엽에서 가장 두드러지게 나타났다. 이들 악취물질의 측두엽에서 반응은 바탕뇌파대비 상대알파파를 0.04~0.13 감소시켰고, 상대베타파 0.02~0.06, 상대감마파를 0.03~0.09 증가시켰다. 교실냄새들과 두 악취물질들은 이완상태를 나타내는 알파파를 감소시켰고, 각성과 긴장 및 스트레스를 나타내는 고베타파(18~30Hz)와 불안과 흥분상태를 나타내는 감마파(30~50Hz)를 활성화시켰다. 냄새물질들의 뇌 각성 및 자극정도는 머리냄새 > 부트르산 > 발냄새, 쉰냄새 > 암모니아> 땀냄새 순이었다. 이러한 결과는 교실냄새가 과도한 각성이나 긴장을 유발하므로 수업 집중력이나 학습능력을 저해할 수 있음을 의미한다.

Because of advent of social network, not only many applications have been introduced but also many relationships have been made newly and rapidly. That one of the biggest factors of being made many relationships is plurality of social network game. Moreover the researches of EEG based game are increasing along with cheaper EEG (electroencephalogram) devices. Through Brain biofeedback training, peoples can gain concentration degrees and postpone Alzheimer's disease which have been became an object of public concern in aging society. In this paper, we proposed SNS-based game using EEG. Using BCI we can understand the degree of user's concentration and it will be used in SNS-based game. Our EEG-based SNS game will be used to postpone Alzheimer's disease and the thanks of nature of SNS, people can be leveraged to using the game to compete to others.

목적: 본 연구는 2.5D와 3D 동영상에 대한 시각 인지과정을 비교하기 위하여 실시되었다. 방법: 10명의 피검자들이 2D, 2,5D, 3D 동영상을 관람하는 동안 뇌파의 강도를 측정하였으며, 감마(Υ) 파와 알파(a)파의 평균상대강도를 계산하여 서로 비교하였다. 결과: 2D 동영상을 시청할 때와 비교하면 Υ파의 경우는 3D와 2.5D 동영상을 시청할 때 모두 강도가 증가하였지만, a파의 경우는 2.5D동영상을 시청할 때 강도가 감소하는데 반하여 3D동영상을 시청할 때는 강도의 변화가 없었다. 결론: 이러한 결과는 2.5D 동영상의 시각 인지과정이 3D동영상의 경우와 완전히 동일하지는 않다는 것을 암시하고 있다.

목적 : 본 연구는 뇌졸중환자에서 촉각 탐색 방식과 뇌 병변부위에 따라서 뇌파활동에 영향을 미치는지 알아보는 것이다. 연구방법 : 연구대상자는 2012년 3월부터 2012년 6월까지 편마비 뇌졸중환자 21명과 정상인 23명이었다. 뇌파의 측정조건은 촉각탐색이 없는 안정 시 측정되는 안정뇌파, 수동으로 촉각 탐색 시 측정되는 수동뇌파, 능동으로 촉각 탐색시 측정되는 능동뇌파였다. 대상자를 병변부위에 따라 세 집단(오른편마비군, 왼편마비군, 정상군)으로 나누어 뇌파측정조건별 알파리듬, 중간베타리듬의 상대파워 값을 산출하였다. 각 조건, 집단 및 상호작용이 뇌파리듬에 미치는 영향을 알아보기 위해 다요인 분산분석을 실시하였다. 결과 : 뇌파활동에 미치는 영향은 세 측정조건과 세 집단에 따라 차이가 있었다. 측정조건인 촉각 탐색 방법에서는 안정과 능동조건보다 수동조건에서 알파리듬의 상대파워 값이 낮았다. 뇌 병변 부위별 집단에 따라서는 왼편마비환자에 비해 오른편마비환자와 정상군의 베타리듬 상대파워 값이 높았다. 뇌파리듬에 각 조건과 집단의 상호작용 효과는 없었다. 결론 : 뇌졸중환자의 촉각 탐색 방법과 뇌 병변 부위에 따라 뇌파활동에 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 작업치료 시 촉각을 인식하는데 영향 요인인 탐색방식과 대상의 병변부위를 고려하여 과제를 제공해야 하며, 이를 적용하기 위한 신경 생리적 측면의 근거를 제시했다는데 의미가 있다고 하겠다.

본 연구는 라벤더(Lavandula angustifolia)향이 성인 남자의 뇌기능에 미치는 효능을 살펴보기 위해 뇌파 변화를 살펴보았다. 라벤더향이 감성에 미치는 효과에 대한 연구는 주로 여자를 대상으로 한 연구가 많고 남자를 대상으로 한 연구가 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 신체적으로 건강한 20대 남자 성인(35명)을 대상으로 피츠버그 수면질 지수를 통하여 수면질을 조사하여 실험군과 대조군의 좋은 수면질과 나쁜 수면질의 네 군으로 분류하였다. 뇌파 전극을 10-20 국제법에 의하여 전두부(F3, F4), 측두부(T3, T4), 후두부(O1, O2), 두정부(P3, P4)에 부착하고 라벤더 향기요법 전 3분, 향기요법 중 3분, 그리고 향기요법 후 3분씩 나누어서 뇌파 검사를 시행하였다. 결과에서 수면질이 좋은 군에 라벤더향이 뇌파에 미치는 영향은 양쪽 대뇌반구의 두정부에서 델타파를 증가시키고 오른 대뇌반구 측두부에서 세타파를 증가시키며, 양쪽 대뇌반구의 두정부에서 알파파를 감소시켰다(p<0.05). 또한 라벤더향은 수면질이 나쁜 군의 왼 대뇌반구의 전두부에서 델타파와 양쪽 대뇌반구의 전두부에서 세타파를 증가시켰다(p<0.05). 결론적으로 라벤더향은 수면질이 좋은 남자 성인에서 각성 상태에 관련된 뇌파를 감소시키면서 수면 상태에 관련된 뇌파는 증가시키는 효능이 있었고, 수면질이 나쁜 남자 성인에서는 수면 상태에 관련된 뇌파를 증가시키는 효능이 있었다.

목적 : 치매노인을 대상으로 한 스노즐렌 치료가 이상심리행동과 뇌파에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 연구방법 : 본 연구는 알쯔하이머 진단을 받은 3명의 중등도 치매노인을 대상으로 하였다. 개별실험연구(singlesubject experimental research design)로서 반전연구인 ABA’설계(ABA’ design)를 사용하였으며, 중재기(9회기)에는 주 2회 약 20~30분간 1:1 간접적 접근방식으로 스노즐렌 치료를 적용하였다. 매회기(15회기) 비디오관찰을 통해 대상자들의 이상심리행동을 측정하고, 실험 전·후로 뇌파의 변화를 살펴보았다. 결과 : 스노즐렌치료를 받은 모든 대상들은 각성수준이 낮을 때 발생하는 쎄타파와 불안 정서적으로 초조할 때발생하는 감마파의 감소를 보였고, 이상심리행동의 중점적 행동 중에서 반복적 행동이 감소되었다. 결론 : 스노즐렌 치료는 중증도 알쯔하이머 치매노인의 이상심리행동 감소에 긍정적인 효과를 보였으며, 뇌파에서도정서적으로 안정된 변화를 나타내었다. 따라서, 스노즐렌 치료는 이상심리행동을 보이는 치매노인의 증상완화에 도움이 될 것이다.

인간의 뇌파는 뇌의 활동에 따라 발생하는 전기 활동을 두피 상에서 추출한 것이고 발생한 뇌파의 주파수 대역에 따라 다른 특징들을 나타낸다. 최근 뇌파 측정 디바이스가 저렴하고 휴대하기 쉽게 출시되면서 게임 분야에서도 뇌파가 새로운 인터페이스로 각광받고 있다. 하지만 사용자의 감성적 반응이 게임에 큰 영향을 미치는 포커나 도둑잡기 같은 오프라인 게임들은 어플리케이션으로 개발되지 않고 있다. 이는 게임 규칙이나 진행 방식은 어플리케이션에도 적용 가능하지만 사용자의 감성적 반응을 적용할 수 없었기 때문이다. 뇌파를 통해 측정되는 집중도와 명상도를 이용하여 사용자의 감성적 반응에 대한 게임 규칙을 추가하고 사용자의 감성적 반응을 어플리케이션에 적용하여 도둑잡기 게임을 구현하였다. 도둑잡기 게임은 주로 오프라인에서 진행되는 게임으로 상대방의 카드를 선택했을 때 나타나는 사용자의 감성적 반응이 게임에 큰 영향을 미친다. 게임을 수행하면서 집중도와 명상도는 사용자의 감성상태에 따라 계속적으로 변화할 것이고 사용자가 의도적으로 집중도와 명상도를 높게 유지하여 게임에서의 우위를 점할 수 있다.

게임의 성공 여부를 결정하는 중요한 요소 중의 하나는 게임의 재미이다. 하지만 게임의 재미는 게임이 완성되기 전에는 명확히 파악하기 힘들고, 완성된 게임의 재미 요소가 부족한 경우 게임을 보완, 제작하는데 시간과 비용이 추가적으로 소모된다. 이런 경우를 피하기 위해 게임을 개발하는 단계에서 프로토타입을 제작하여 재미를 테스트하고, 결과가 만족스러울 경우 개발을 완성하는 경우가 대부분이다. 게임의 재미를 파악하기 위한 테스트 방법은 여러 가지 있으나 정량적이고 객관적인 결과를 얻는 것이 쉽지 않다. 본 연구에서는 게이머의 뇌파신호를 분석하여 게임의 재미에 대한 정량적 결과를 획득하는 방법을 제안한다.

This paper presents a statistical analysis method for the selection of electroencephalogram (EEG) electrode positions and spectral features to recognize emotion, where emotional valence and arousal are classified into three and two levels, respectively. T

인간의 감성에 직접적인 영향과 자극을 주는 색상자극에 대한 생체반응을 정량적으로 분석하기 위하여 3가지 색상 자극(Bright Yellow Red (BYR), Deep Green Yellow (DGY), Vivid Blue (VB))에 대한 뇌파 생리선호(Electroencephalography, EEG)와 선호도와의 상관관계를 연구하였다. 뇌파 분석을 통해 얻은 생체신호는 일반적인 색상의 이미지와 밀접한 상관관계가 있었다. 색온도가 낮을수록 뇌가 활성화 되었고(BYR ≥ DGY 〉 VB), 좌뇌보다 우뇌가 더 큰 생체반응을 보였다. 전체적으로 주파수 별 뇌파값은 베타파≥세타파, 알파파〉 감마파의 순이었다. 색온도가 낮을수록 Beta파의 뇌파 power 증가(BYR ≥ DGY 〉 VB)하였고, 그러고 나머지 파(세타파, 베타파, 감마파)의 경우에는 색온도가 낮을수록 이들 주파수의 뇌파 power가 증가(BYR ≥ DGY 〉 VB)하였다. 색상별 선호도와 뇌의 활성화의 상관관계는 색상에 대한 선호도가 높을수록 특정 주파수대의 뇌파가 활성화되었다. 선호도에 따른 뇌파반응은 좌 우뇌간에 유사한 생리적 반응을 보였으나, 후두부 보다는, 전두부에서 뚜렷한 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 선호도가 높은 색상자극을 통해 특정 주파수 영역의 뇌파를 활성화가 가능하며, 색을 이용하는 다양한 분야(뷰티산업, 인테리어, 색채치료, 의상 등)에 적용가능성이 높다는 것을 의미한다.

본 연구는 2009년 12월부터 2010년 7월까지 일반계 여고 40명, 일반계 남녀공학 40명, 예고남여공학 30명 학생들을 대상으로 전전두엽 뇌파측정 결과를 바탕으로 산출된 다양한 뇌기능분석과 뇌기능지수를 통해 예능계 고등학생들의 뇌 발달 특성과 정서 및 성향이 일반계 고등학생들과 차이점이 무엇인지 구체적으로 파악하였다. 목적에 따라 분석한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 예능계 고등학생과 일반계 고등학생 간에 전전두엽 뇌파에서 몇 가지 범주에서 차이가 있었다. 둘째, 좌우뇌 균형에 있어 예능계 고등학생과 일반계 고등학생 뇌파에서 차이가 없었다. 셋째, 예능계 고등학생과 일반계 고등학생 간에 정서 및 성향에서 차이가 없었다.

◉ 목적: 본 연구의 목적은 주의력이 짧은뇌성마비 아동 한명을 대상으로 뉴로피드백을 이용한 뇌파 훈련이 아동의 주의력에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. ◉ 연구방법 : 2010년 8월 2일부터 9월 3일까지 대전광역시 S 아동연구소에서 작업치료를 받은 아동 1명을 5주간에 걸쳐 주 3회씩 총 15회기로 뉴로피드백을 이용하여 훈련을 하였고, 훈련 전과 후의 주의력의 변화를 학습능력검사를 통하여 살펴보았다. ◉ 결과: 뉴로피드백을 이용한 뇌파 훈련 후 참가자의 집중력은 43.1%에서 51.0%로 증가되었다. 또한 문제를 해결하는 과정에서 나타나는 stress 및 심리적인 요인들을 포함하는 작업부하도는 64.7%에서 58.8%로 감소하였다. ◉ 결론: 본 연구결과에 근거하여 주의력결핍과잉행동장애는 아니지만, 주의가 산만하여 과제에 집중이 어려운 뇌성마비 아동들에게 게임을 포함한 뉴로피드백 훈련을 제공함으로써, 스스로 자신을 통제할 수 있는 경험과 기회를 제공하여 집중력을 향상 시키는데 도움이 될 것으로 보인다.

목적 : 본 연구의 목적은 스노즐렌 치료 적용이 발달장애 아동의 문제행동 변화에 미치는 영향을 알아보고, 이들 결과를 신경 생리적으로 검증하기 위해 뇌파의 변화를 알아보고자 하였다. 연구방법 : 연구의 대상은 2명의 발달장애 아동이었고, 연구 설계에는 개별사례 실험 연구 중 ABA 설계를 사용하였다. 실험의 절차는 기초선(A1)에서의 2회기, 치료과정(B)에서의 8회기, 치료추적(A2)조사에서의 2회기로 모두 12회기로 이루어졌다. 치료는 스노즐렌 치료실에서 30분 동안 비지시적인 아동중심치료접근법으로 각 아동에게 제공했다. 종속변수인 문제행동검사(CBCL)는 치료전과 후에 각 1씩 실시하였고, 뇌파 측정은 연구의 전 과정동안 매 회기마다 이루어졌다. 뇌파 자료는 파워 스펙트럼 분석을 통해 정량적으로 분석하였는데, 결과의 분석을 위해 상대뇌파(쎄타파, 알파파, 베타파, 감마파) 값을 선택하였다. 결과 : 연구 결과, 문제행동검사의 전체 점수는 스노즐렌 치료 후 두 아동 모두 감소함을 보여 스노즐렌 치료의 긍정적인 행동변화 효과를 알 수 있었다. 뇌파 변화의 결과에서는 상대뇌파 분석에서 대상자들 모두가 쎄타파의 감소와 알파파의 증가를 보였고, 대상자2는 이와 함께 감마파의 큰 감소를 보였다. 결론 : 본 연구를 통하여 스노즐렌 치료 적용이 발달장애 아동의 문제행동과 뇌파 변화에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 본 연구는 발달장애 아동의 문제행동 완화와 이에 관련된 뇌파 변화를 검증함으로써 스노즐렌 치료의 임상적 유용성을 확인하였다.