본 연구는 관상동맥 질환(coronary artery disease : CAD) 환자의 심장 부교감신경 활성화가 감소하고, 만성 심부전(chronic heart failure : CHF) 환자의 심박동변이도(heart rate variability : HRV)에서 정상적 RR 간격의 분산(SDNN : standard deviation of all normal RR intervals)과 저주파수 대역의 전력스펙트럼(low-frequency power : LF),그리고 복잡성이 감소하며, CAD환자의 우측으로 누운 자세에서 HRV의 규격화된 고주파수대역의 전력스펙트럼(normalized high-frequency power : nHF)가 3가지 누운 자세 중에서 가장 높다는 사전 정보에 근거하였다. 세 가지 누운 자세에 대한 HRV의 비선형 특징은 알려진 바가 없으므로, 본 연구에서는 관상동맥질환 환자들을 대상으로 누운 자세에서 HRV의 선형과 비선형특성을 조사하였다. 이 목적을 위하여, 관상동맥질환군 29명과 통제군 23명을 대상으로 세 가지 누운 자세에서 심전도의 Lead II 채널을 측정한 뒤, 심전도로부터 심박동변이도의 선형특성(시간영역과 주파수영역)과 비선형특성을 분석하였다. 똑바로 누운 자세 또는 좌측으로 누운 자세에서 심박동변이도의 nHF가 더 작을수록, 이 자세들로부터 우측으로 누운 자세로 전환할 때 nHF가 더욱 증가하였다. 중증의 관상동맥질환 환자의 세 가지 누운 자세 중에서, 우측으로 누운 자세는 심장부교감신경계의 활성도를 가장 높게, 심장교감신경계의 활성도는 가장 낮게, 그리고 생체시스템의 복잡성은 가장 높게 유도함을 확인하였다.

본 연구에서는 행동활성화체계(behavioral activation system : BAS)와 행동억제체계(behavioral inhibition system BIS)의 개인차가 음향감성에 의한 전전두엽의 비대칭성과 심박동변이도(heart rate variability : HRV)에 미치는 영향을 밝히고자 하였다. 이를 위하여 피험자들을 BAS와 BIS 민감성의 고저에 따라 네 집단으로 분류하고 명상음악과 소음이 제시되는 동안 전전두엽의 비대칭성과 심박동변이도를 측정하였다. 전전두엽의 비대칭성을 측정한 결과, 명상음악에서는 BAS가 BIS에 비하여 민감도가 상대적으로 높을수록 전전두엽 편측치(asymmetry score)가 증가하였고, 소음조건에서는 BAS와 BIS 중 어느 하나라도 민감도가 높으면 소음과 같은 부정감성을 유발시키는 음 환경에서는 전전두엽의 편측치가 감소하는 것으로 나타났다. 또한 부정감성이 상대적으로 우측 전전두엽의 활성화를 증가시키는 반면, 긍정감성은 좌측 전전두엽의 활성화를 증가시킴을 알 수 있었다. 심박동변이도를 각 주파수 대역별로 전력을 분석한 결과, 명상음악에서는 BAS가 높고 BIS는 낮은 집단이 BAS와 BIS가 모두 낮은 집단에 비하여 심박동변이조의 감성평가지표로 알려진 MF/(LF+HF)가 유의하게 높았다. 또한 BAS가 높고 BIS는 낮은 집단은 명상음악 청취시가 소음 청취시에 비하여 MF/(LF+HF)가 더 높은 경향을 보였는데, 이는 BAS가 높고 BIS는 낮은 집단이 다른 집단에 비하여 긍정감성에 더 민감함을 의미한다. 본 연구결과는 전전두엽 비대칭성과 심박동변이도, 특히 MF/(LF+HF)가 긍정 및 부정감성을 평가할 수 있는 지표로 사용될 수 있음을 시사한다.

본 연구에서는 긍정감성과 부정감성을 각각 유발시키는 음향을 제시할 때에 반응자의 행동활성화체계(BAS)와 행동억제체계(BIS)의 개인차가 심박동변이도(HRV)에 어떤 영향을 미치는지를 조사하기 위하여, BAS와 BIS 민감성의 고저에 따라 네 집단으로 분류된 25명의 대학생(남:14명)에게 명상음악과 소음을 제시하고 심전도를 측정하였다. 심전도로부터 HRV의 전력스펙트럼밀도를 유도하여 3개의 주된 주파수영역에 대한 HRV의 전력을 구하였다[저주파수(LF : low frequency), 중간주파수(MF : medium frequency), 고주파수(HF : high frequency)]. 그 결과, 명상음악을 제시한 경우 BIS와 BAS가 모두 낮은 집단에 비하여 BIS는 낮고 BAS가 높은 집단의 MF/(LF+HF)가 유의하게 높았다. 아울러, 전자의 집단에서 명상음악 청취시가 소음 청취시에 비하여 MF/(LF+HF)가 더 높은 경향을 보였으나, BIS가 높은 경우에는 BAS의 민감성에 관계없이 이러한 경향성을 보이지 않았다. 이 결과는 BIS는 낮고 BAS가 높은 집단은 다른 집단에 비하여 명상음악과 같은 긍정감성에 더 민감하며, MF/(LF+HF)는 긍정 및 부정감성을 평가할 수 있는 지표로 사용될 수 있음을 시사한다.

수면단계는 수면감을 평가하는 데 있어서 중요한 생리지표로서 사용되어 왔다. 그러나 수면다원검사를 이용한 전통적 수면단계 분류방법은 뇌전도(electroencephalogram : EEG), 안전도(electrooculogram : EOG), 심전도(electrocardiogram : ECG), 근전도(electromyogram : EMG) 등을 종합적으로 측정하므로 수면단계를 비교적 정확히 분류할 수 있지만 피험자에게 심한 구속감을 주는 문제가 있다. 본 연구에서는, 각성상태에서 교감신경계가 지배적인 반면에 수면 중에는 부교감 신경계가 더 활동적인 점에 착안하여 수면단계를 간단히 분류할 수 있는 방법을 찾고자 수면단계에 따른 심박동변이도(heart rate variability : HRY)를 분석하였다. 이 실험에는 건강한 대학생 6명이 2일씩 전체 12회의 야간수면에 참여하였다. 수면다원검사 장치를 이용하여 피험자들이 수면을 취하고 있는 동안, EEG, EOG, ECG, EMG(턱 및 다리)를 측정하여 수면단계를 "Standard scoring system for sleep stage"에 따라 자동으로 분류하였다. 그런 뒤, 본 연구를 통하여 제작된 Sleep Data Acquisition/Analysis 시스템을 이용하여 수면다원검사 장치로부터 ECG신호만 추출하여 HRV의 전력스펙트럼을 3개의 영역[저주파수대역(low frequency : LF), 중간주파수대역(medium frequency : MF), 고주파수대역(high frequency : HF)]으로 나누어 분석하였다. 단일채널 ECG를 이용하여 수면단계별로 HRV의 LF/HF를 분석한 결과, W(wakefulness)단계가 2단계에 비하여 325%높게(p＜.05), 3단계에 비하여 628%높게(p＜.001), 4단계에 비하여 800%높게(p＜.001) 나타났으며, 4단계는 REM(rapid eye movement)단계에 비하여 427% 낮게(p＜.05), 1단계에 비하여 418% 낮게(p＜.05) 나타났다. 또한 LF/HF가 수면단계에 따라 변화하는 양상은 W, REM, 1, 2, 3, 4단계의 순으로 단조 감소하였다. 한편, 수면단계별 MF/(LF+HF)의 차이는 유의하지 않았으나 표본집단의 기술통계치를 살펴본 바 REM단계와 3단계의 평균치가 가장 높았다.치가 가장 높았다.