본 논문에서는 Electrocencephalogram(EEG) 신호를 이용한 BCI(Brain-Computer Interface) 시스템 연구와 PC 게임의 컨 트롤러를 대체 할 수 있는 가능성에 대해서 실험하였다. 국제 전극 부착법에 의한 C4지역 Single Sensor 부착을 통해 측정되어지는 Raw data의 필요 범위 주파수 영역을 밴드 패스 필터링으로 추출하고, 특징 신호를 이용하여 ERS(Event-Related Synchronization)와 ERD(Event-Related Desynchronization) 반응을 측정 한다. 추출된 특징 신호의 평균 값에 FFT를 이용한 파워스펙트럼으로 분석하여 산출된 각 주파수별 분포를 SVM(Support Vector Machine)과 LDA(Linear Discriminant analysis)의 두 가지 선형 분리 방식으로 분류한다. 이와 같이 분류된 서포트 벡터 클래스는 EEG 좌우 방향 인식 패턴을 키보드 입력하는 대신 수치 입력값으로 대체 할 수 있다. 또한, 제안된 EPSVM 알고리즘 과 기존의 알고리즘을 비교하여 개선된 인식률을 증명한다.

The number of people aged 5 through 19 is 1,794,289 as of end of 2005, and 13.25% of them, 237,743, are supposed to be struggled against ADHD. Even some statistics claim about 50% of them have ADHD. The over-addiction to computer games and TV watching might be major causes of ADHD, which is said by some experts from various fields. This research is to study the necessity of BCI-based functional game development, which has positive effect on ADHD youngsters by improving the level of attention through BCI-based games. The necessity is categorized into social, cultural, technical, and economical areas and analyzed respectively. This research is hopefully expected to be the starting point helping ADHD youngsters, their parents, and families.

양궁의 슈팅과정에 대하여 정신 집중력과 긴장 이완도를 뇌파를 이용하여 평가하였다. 정신 집중과 긴장 이완 수준의 평가는 집중과 명상 알고리즘을 이용하여 수행되었다. 우수, 중급, 그리고 초급 양궁선수들이 야외 양궁장에서 근거리와 장거리 타깃을 대상으로 슈팅 훈련을 할 때 앞이마(Fp1)에 전극을 부착한 헤드밴드 형태의 휴대용 뇌파 시스템으로 뇌파를 기록하였다. 개인별로 기록된 뇌파는 집중과 명상 알고리즘을 이용하여 실시간으로 정신집중과 긴장이완 수준이 계산되었으며, 슈팅 과정에서 정신집중과 긴장이완 수준의 변화 형태가 분석되었다. 개인별로 각각의 슈팅에 대한 정신집중 및 긴장이완 수준 변화는 네 유형으로 분류되었으며, 이 변화 유형은 양궁 선수들의 경기력을 평가하는 신뢰성 있는 지표로 나타났다. 우수 선수의 경우 정신 집중과 긴장이완 수준이 슈팅과정의 진행에 따라 동시에 증가하는 형태로 나타났으며, 중급 선수의 경우 정신 집중도는 증가하는 반면 긴장 이완 수준은 감소하는 결과를 보여 주었다. 실시간으로 제공되는 정신 집중과 긴장 이완 수준의 변화는 양궁 선수들의 경기력 평가뿐만 아니라 훈련 시에 유익한 피드백이 되었다.

목적 : 본 연구의 목적은 일반노인과 치매노인을 대상으로 컴퓨터 집중력 훈련 프로그램을 적용하여 훈련 전, 후에 뇌 활성의 변화를 살펴보고 일반노인과 치매노인의 변화를 비교하는 것이다. 연구방법 : 충남 지역사회에 거주하는 60∼80세 노인 50명을 대상으로 MMSE-K와 K-DRS를 이용하여 인지장애가 있는 치매노인 집단과 일반노인으로 구분하였다. 컴퓨터 보조 인지재활 프로그램(Rehacom) 중 주의력과 집중력 프로그램(AUFM)을 수행하기 전과 후에 뇌파를 측정하였다. 두피에 전극을 부착한 후, 대상자가 검은색 점을 3분간 응시하는 동안 뇌파를 측정하였다. 결과 : 일반노인군은 컴퓨터 집중력 훈련 프로그램 수행 후 활동지수는 Fp1, F3, F4, T1, P3 영역에서, 집중지수는 F4 영역에서 유의한 변화(p<.05)를 보였다. 치매군은 통계적으로 유의한 차이는 아니었으나 뇌 활성이 증가되었다. 일반노인군과 치매군을 비교하면 컴퓨터 집중력 훈련 프로그램 수행 전에는 F4 부위에서만 활성과 집중지수가 차이가 났지만 수행 후에는 F3, F4, T1, T2, P4 부위의 집중지수에서 유의한 차이를 보였다. 결론 : 컴퓨터 집중력 훈련 프로그램을 적용하여 뇌의 활성화를 비교한 결과, 일반노인은 전두엽 영역에서 유의한 변화를 보였고 치매노인은 전체적인 활성의 증가를 보였지만 유의하지는 않았다. 본 연구는 노인의 집중력을 자극하고 훈련하는 컴퓨터 집중력 훈련 프로그램의 임상적 효과에 대한 뇌 신경생리적 근거를 제시하였다.

안경의 렌즈색상에 따른 초등학교 저학년 아동의 주의집중력 변화를 전산화인지기능검사(CNT)와 뇌파측 정을 통하여 알아보기 위한 것이다. 연구방법 : 대전광역시 W동에 거주하는 초등학교 1-4학년 30명을 대상으로 렌즈색상에 따른 주의집중력의 변화 를 알아보기 위해 전산화인지기능 평가도구를 시행하면서 뇌파를 측정하였다. 자료는 색안경을 착용 하지 않은 경우와 빨간색, 노란색, 파란색, 검은색 색안경을 착용한 전산화인지기능 평가도구의 주의집중수행도(CPT)와 뇌파의 변화를 수집하여 분석하였다. 결과 : 성별에 따른 주의집중력 및 뇌파를 분석한 결과 남학생이 여학생에 비하여 과잉반응수와 스트레스 영역에 서 높게 나타났다. 렌즈색상에 따른 주의집중력 컴퓨터 과제는 통계적으로 유의미한 차이가 없었지만, 이때 뇌 파 활성도를 비교해본 결과 상대알파와 주의집중력 뇌파에서 안경 미착용에 비해 각 색상이 있는 경우에서 활 성도가 높았으며, 특히 파란색과 검은색에서 유의미한 차이를 보였다. 색안경 착용 전후를 비교하였을 때 각 4 가지 렌즈 색에 대한 상대알파, 주의집중력에서 유의미한 차이를 보였다. 결론 : 안경의 색상에 따라 상대알파와 상대베타, 학습, 주의집중력이 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. 따 라서 작업치료사가 임상에서 주의집중력 결핍아동을 비롯한 인지손상의 주의집중력 훈련을 실시할 때 작업수 행이 이루어지는 공간의 색상 환경을 고려하는데 기초자료가 될 것이다.

목적 : 본 연구의 목적은 주의력 결핍․과잉행동 아동을 대상으로 무게감 있는 조끼를 적용하여 뇌파의 변화를 알아보고 이를 통해 이완효과를 검증하고자 하였다. 연구방법 : 두 명의 주의력 결핍․과잉행동 아동에게 몸무게의 5%에 해당하는 무게감있는 조끼를 적용하여 착용 전과 착용 후, 시간경과 전․후, 활동수행 시 조끼 착용여부에 따른 알파파 변화를 비교하였다. 결과분석은 시각적 막대 그래프와 윌콕슨 부호 순위 검정을 사용하였다. 결과 : 조끼 착용 직후 두 아동의 Fp1, Fp2 부위의 알파파가 증가하였고, 시간경과 후에는 두 아동 모두 뇌의 모든 부위의 알파파가 증가하였다. 또한 전체 뇌 영역의 알파값도 조끼 착용 직후와 시간경과 후 모두 증가함을 할 수 있었다. 결론 : 무게감 있는 조끼가 주의력결핍․과잉행동 아동에게 진정과 이완 효과를 제공한다는 것을 알파파 증가를 통해 확인하였으며 이는 신경생리적 측면의 근거를 마련했다는 의의를 가질 수 있다고 본다.

  In this study, reactions of central nervous systems working against different conditions of forced frequency and acceleration were measured and analyzed. The experiment are conducted with health men. The steady vibration conditions of forced frequency (

본 연구에서는 행동활성화체계(Behavioral Activation System : BAS)와 행동억제 체계(Behavioral Inhibition System : BIS)의 성향이 청년층과 노인층의 뇌파 특성에 차이를 보이는지를 조사하였다. 실험은 19명의 청년층과 31명의 노인층을 대상으로 하여 이루어졌고, 안정 상태의 양측 전전두엽 뇌파를 측정하였다. 분석은 비선형 지수 중 하나인 1/f스케일링 지수를 사용하였다. 그 결과, BAS 성향에서 1/f스케일 지수가 유의한 차이를 보였다. 즉, 좌측 전전두엽(Fpl)에서는 청년층의 1/f스케일 지수가 노인층의 1/f스케일 지수보다 통계적으로 유의하게 높은 값을 보였고, 우측 전전두엽(Fp2)에서도 청년층이 노인층에 비해 높은 1/f스케일 지수를 나타내는 경향을 보였다. 1/f 스케일 지수가 클수록 복잡도는 감소하고, 반면 확률분포에 관련된 정보의 양은 증가하는 것으로 해석 가능하다. 본 연구를 통해, 주관적 평가 결과로서 행동 활성화체계가 강한 성향을 가진 경우, 노인층은 청년층에 비해 양측 전전두엽의 복잡도가 높은 상태임을 알 수 있다 본 연구의 결과는 BAS성향과 연령 사이의 연관성에 대한 가능성을 시사한다.

본 연구에서는 긍정 또는 부정 시각자극이 제시되었을 때, 행동활성화체계(Behavioral Activation System : BAS) 민감 집단과 행동억제 체계(Behavioral Inhibition System : BIS) 민감 집단 사이에 차이가 있는지를 살펴보았다. 실험은 8명씩의 BAS와 BIS 민감 성향을 가진 남자 대학생을 대상으로 이루어졌고, 안정 상태와 국제정서사진체계(International Affective Picture System)의 긍정/부정 사진자극이 제시되는 동안의 뇌파를 측정하였다. 뇌파의 분석은 뇌 신호원 국소화를 위해, 뇌파의 전기적 신호에 의하여 형성되는 전류밀도에 대한 3차원적인 접근방식으로 데이터를 처리하는 방법 중의 하나인 LORETA(Low-resolution electromagnetic tomography)를 사용하였다. 그 결과, 긍정자극제시의 경우, BAS 민감 집단이 BIS민감 집단에 비해 알파 대역에서 변연계에 포함되는 cingulate gyrus와 전전두엽이 더 활성화되는 반응을 보였다. 이는 BAS 민감집단이 BIS 민감집단에 비해 긍정자극에 대한 반응이 더 민감하고, BAS 또는 BIS라는 인간의 동기체계가 감성자극의 인지와도 관련이 있을 가능성을 시사한다.

근래에 들어 질병으로 인하여 의사표현이 곤란한 환자에게 뇌파에 기초한 BCI(Brain Compute, Interface)와 같은 새로운 인터페이스를 제공하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특정 자극에 대해 유발되는 뇌파의 측정과 분석은 BCI를 위한 뇌파의 패턴과 인터페이스의 설계에 중요한 역할을 한다. 이 연구의 목적은 시청각 자극 인가 후 피험자의 반응시간을 측정하는 시스템을 EEG와 같은 생체 신호 계측 시스템과 연동이 가능한 형태로 개발하는 것이다. 제안된 시스템은 기능적으로 자극신호 발생부, 반응시간 측정부, 유발뇌파 측정부, 동기신호 발생부로 나뉘어진다. 자극신호 발생부는 실험에 이용되는 자극신호를 제작하는 부분으로서 Flash를 사용하여 구현하였다. 반응시간 측정부는 문제에 대한 답 선택 요청시각으로부터 피험자의 반응까지의 시간을 측정하는 부분으로서 마이크로컴퓨터를 이용하여 구현하였다. 유발뇌파 측정부는 시판용 하드웨어와 소프트웨어를 그대로 사용하였다. 동기신호 발생부는 전체 시스템의 동기를 맞추기 위한 신호를 발생하는 부분으로서 문제제시, 답 요구와 동기한 화면상의 명암신호와 이를 검출하는 광센서로 구성하였다. 본 논문에서 제시한 방법에서는, 기존의 유발전위 측정 및 자극시스템에 특정 모듈(반응시간 측정 장치, 동기신호 발생장치)만을 추가하여 실험자의 의도에 맞는 시스템을 설계할 수 있어 유발응답 및 반응시간의 측정을 필요로 하는 연구를 가속화 할 것이 기대된다.

동양의학에서는 사람의 체질의 허와 실에 따라 적절한 처방을 한다. 즉, 사람의 체질을 목, 화, 토, 금, 수의 오행으로 구분하고 그 체질에 따라 강하고 약한 장부를 서로 균형이 되도록 하는 것이다. 예컨대 그 처방의 하나인 향기요법도 나약한 신체부위를 보강해 주는 향을 사용하여 치료를 하고 있다. 그러나 이러한 오행요법은 실제 임상에서는 많은 효과를 보고 있지만 과학적 근거보다는 통계적 및 주관적 요소가 강한 면이 있기 때문에 이에 대한 보다 체계적인 연구가 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는 이러한 음양오행의 특성을 감안, 폐의 기능이 강한 금형과 반대로 나약한 화형을 대상으로 하여 일단 쓴맛이 나는 라벤더(lavender)향을 자극, 뇌파의 반응정도를 파악해 봄으로써 향과 체질간의 상관관계를 분석하고 나아가 오행요법의 적용가능성을 알아보았다. 그 결과 라벤더 향은 화형인 사람에게는 강한 장부인 담을 편안하게 하여주고 금형인 사람에게는 약한 간과 강한 담을 서로 균형을 맞추도록 하여 간담을 안정시키는 효과가 있음을 보여주었다. 이는 그 동안 동양의학(한의학)에서 말하는 오행처방과도 일치하는 결과라 하겠다.

판매직에 종사하는 여성을 대상으로 100%의 Basil oil, Lavender oil, Lemon oil, Jasmin oil, Ylang-ylang oil (KIMEX co. Ltd), Skatole의 총 6가지 종류의 천연향을 사용하여 자극하였을 때의 상호 정보량을 분석, 비교하였다. 그 결과, 선호도가 낮은 Basil과 Skatole을 자극할 때 무향에 비해 상호 정보량이 많고, 향간의 비교에서도 선호도가 낮은 향에 대한 상호 정보량이 선호도가 높은 향에 비해 더 많음을 보여주었다. 이는 뇌에서 상호 정보량이 향에 대한 선호도와 관련이 있고, 특히 선호도가 낮은 향의 경우, 정보량의 증가 경향이 확인되었다.

본 연구에서는 단순노무직, 판매직, 전문직에 종사하는 피험자를 대상으로 100%의 basil oil, lavender oil, lemon oil, jasmine oil, ylang-ylang oil (KIMEX co. Ltd, Korea), skatole (TAKASAGO co. Ltd, Japan)등 총 6가지 종류의 천연향에 대한 두뇌의 정보량 흐름을 파악하기 위해 상호 정보량을 검토하였다. 그 결과, 전문직에서는 상호 정보량의 유의한 변화가 전두엽 사이(F3F4)에서 나타난 반면, 단순노무직과 판매직에서는 전두엽(F3F4), 두정엽(P3P4), 측두엽(T5T6) 사이에서 모두 나타났다 두 직종과 비교하여 전문직이 주로 외부 자극에 대한 고차원적 기능을 담당하는 전두엽영역의 정보량에서 유의한 변화를 보인 것은 향을 전문적으로 구분하고, 확인하는 그들의 직업적 특성을 반영한 결과라 추측된다. 또한, 단순노무직과 달리, 전문직과 판매직은 선호도가 낮은 향에서 상호 정보량이 증가하는 경향을 보여, 향 관련 종사자들의 선호도와 상호 정보량간의 관련성을 시사하였다.

Taekukkwon was practiced for health previously. The experimental group consisted of undergraduate and graduate students practising in the above disciplines at Myong Ji University. The group consisted of three female and three male students and the aim of this research was to measure the brain wave change for opened and closed eyes. The result of this research are as follows. Firstly, when students were subjected to basic open eye brain wave tests, beta-waves displayed for all regions of the brain. In the frontal region fast beta-waves were displayed and in the central region alpha-waves were displayed. Secondly, in the closed eye brain wave tests, the control group displayed beta-waves in some regions and alpha waves in external and internal regions. For all students` brain-wave patterns, the amplitude of the alpha-wave was low and the frequency was high. In some students theta-waves were displayed. Taekukkwon practice relaxes the mind and body and helps relieve social stress which shows that taichichuan practices is beneficial. Finally, characteristics of the subjects were mostly type A so the personalities of the subjects were fast and aggressive. This research shows a definite link between personality and personal relationships with beta-waves emissions. So, further research is required in the future to investigate this relationship. The subjects consumed too large amount of foods so it was necessary to change their dietary habits taking into consideration on total calories, fats, and protein. It was also necessary to carrying out nutrition education to the students in emphasizing appropriate attitudes in general health and dietary behavior.

The purpose of this study is to analyze the effects of the auditory stimulation using pop music on EEG. The subjects in the study were eight healthy university students; five men and three women, age group of 22-28 years old. EEGs were measured for one minute at 19 channels, according to the international 10-20 system method, after both pop musics which the subject likes and not were provided with 100% and 50% volume of standard value, respectively, and the ratio of β/σ was obtained. As a result, when the subjects heard their favorite music, the values of β/σ ratio at the Right-Parietal.Temporal.Occipital lob(T6, O2) showed to be lower than stable state in the situation with 50% volume of standard value.

본 연구는 일반 컴퓨터 게임과 뇌파를 이용한 바이오피드백 게임의 수행에 따른 뇌파의 변화를 비교하고자 하였다. 뇌파는 게임을 수행하는 동안 변화된 slow alpha파와 fast beta파의 relative power change를 실시간으로 분석하였다. slow alpha파와 fast beta파만을 분석한 이유는 두 뇌파 유형이 시시각각으로 변하는 게임 상황에서 수행자의 정신활동을 잘 반영하는 것으로 고려되었기 때문이다. 두 가지 게임을 수행 전반기와 후반기로 나누어 안정기와 비교하여 변화된 뇌파를 비교, 분석한 결과, 전반적으로 뇌파 게임은 수행 전반기에 비해 후반기에 slow alpha파가 증가하였고, 이와는 반대로 컴퓨터 게임은 전반기에 비해 후반기로 갈수록 fast beta파가 증가하였다. 특히 이러한 변화는 F3, Fp2, 그리고 T4 부위에서 두드러지게 관찰되었다. 이는 뇌파게임이 일반 컴퓨터 게임에 비해서 안정된 정서를 발달시킬 수 있다는 가능성을 시사한다.

본 연구의 목적은 중추신경계 반응과 자율신경계 반응을 이용하여 향이 인간에 미치는 영향을 평가하고자 하는 것이다. 본 연구는 20-26세의 남자 10명, 여자 10명으로 구성된 피험자를 대상으로 이루어졌고, 100% Rose oil bulgrian, Lemon oil misitano, Jasmine abs., Lavender oil france (KIMEX.co.ltd) 등 4가지의 향을 사용하여 실험을 수행하였다. 전두엽 (Fz)과 두정엽 (Cz)에서 EEG를 기록하여 대역별 relative power spectrum 값을 구하고 α대역에 대한 β대역의 비(β/α)를 통하여 향에 대한 감성 평가를 시도하였다. 또한 자율신경계 반응은 심전도, 피부온도, 피부저항의 생리신호를 측정하였다. 주관적 평가는 향의 세부적인 이미지를 나타내는 후각 감성 형용사를 이용하여, 양극의 7점 척도 25문항, 단극의 5점 척도 40문항, 그리고 각 향의 전반적인 선호도를 묻는 양극의 7점 척도 2문항으로 구성하여 자극제시 전, 후에 각각 실시하였다. 전체적으로 피험자들은 Lemon을 가장 쾌하고 연하다는 평가를, Rose를 가장 불쾌하며 진하다고 평가하였다. β/α의 비는 쾌하고 연할수록 감소하였고 불쾌하고 진할수록 증가하였다. 또한 심박 변화율과 피부온도는 쾌하고 연할수록 감소하였고, 불쾌할수록 반대 결과를 나타내었다. 결론적으로 쾌하고 연한 향과 불쾌하고 진한 향 사이에 β/α의 비와 자율 신경계 반응의 차이를 관찰할 수 있었다.

본 연구는 인지 유형에 따라 시계열 예측의 정확성이 분석적인 사람과 직관적인 사람 간에 다를 것이란 가설을 설정하고 이를 규명하기 위하여 44명의 대학생을 사용하여 실험이 이루어졌다. 피험자는 MBTI에 의거하여 분석적인 그룹과 직관적인 그룹으로 나누고 주어진 시계열 데이터에 대하여 예측을 하게 하였다. 이때 인지 유형에 따른 뇌파의 편측성을 분석하기 위하여 전두엽에서 뇌파(F3, F4)를 측정하였다. 그 결과, 인지유형간의 뇌파의 편측성에 유의적인 차이가 없었으며, 예측의 정확성 (MAPE) 또한 유의적인 차이가 없었다.

중추신경계돠 자율신경계에 나타난 후각에 의한 감성변화를 측정하기 위해 후각자극은 0.6% 오렌지향과 2.5% valeric acid를 수증기로 포화시키는 후각 자극기를 통해 일정 flow와 농도로 시행하였다. 대조자극은 방안 공기로 향자극 전후에 시행하였으며 뇌파자극은 international 10-20 systim에서 4채널을 사용하였다. 이외에 ECG, EOG, heart rate, skin conductance와 respiration를 기록하였고 뇌파분석은 fast Fourier tuansform analysis의 power spectra로 하였다. 그 frequency banes는 delta(0-4.5Hz), theta(4.5-7Hz)은 쾌하고 친숙하게 valeric acid는 불쾌하고 성가시게 평가되었다. 뇌파분석에서 쾌와 불쾌 자극간의 차이는 PG2-A2 channel 에서 alphal의 자극전후의 차이를 나타내었으며 불유쾌한 자극에서는 모든 channel alphal, alpha2와 beta파 증가를 보였다. 또한 heart rate, galvaric skin resistance는 쾌자극에서 감소양상을 나타내었으며 불쾌자극에서는 반대경향을 보였다. 호흡에서는 쾌자극에서 호흡수 감소경향과 input/output amplitude dutation와 duration의 증가경향을 보였으며 불쾌자극에서는 반대양상을 보였다. 결론적으로 쾌와 불쾌 후각자극으로 감성변화를 뇌파와 자율신경계에서 볼 수 있었다.