생물정신의학 (Korean Journal of Biological Psychiatry)
- 제5권1호
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- Pages.95-101
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- 1998
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- 1225-8709(pISSN)
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- 2005-7571(eISSN)
리아프노프 지수를 이용한 알쯔하이머형 치매 환자 뇌파의 비선형 역동 분석을 위한 예비연구
A Preliminary Study for Nonlinear Dynamic Analysis of EEG in Patients with Dementia of Alzheimer's Type Using Lyapunov Exponent
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채정호
(가톨릭대학교 의과대학 정신과학교실) ;
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김대진
(가톨릭대학교 의과대학 정신과학교실) ;
- 최성빈 (가톨릭대학교 의과대학 정신과학교실) ;
- 박원명 (가톨릭대학교 의과대학 정신과학교실) ;
- 이정태 (가톨릭대학교 의과대학 정신과학교실) ;
- 김광수 (가톨릭대학교 의과대학 정신과학교실) ;
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정재승
(한국과학기술원 물리학과) ;
- 김수용 (한국과학기술원 물리학과)
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Chae, Jeong-Ho
(Department of Psychiatry, College of Medicine, The Catholic University of Korea) ;
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Kim, Dai-Jin
(Department of Psychiatry, College of Medicine, The Catholic University of Korea) ;
- Choi, Sung-Bin (Department of Psychiatry, College of Medicine, The Catholic University of Korea) ;
- Bahk, Won-Myong (Department of Psychiatry, College of Medicine, The Catholic University of Korea) ;
- Lee, Chung Tai (Department of Psychiatry, College of Medicine, The Catholic University of Korea) ;
- Kim, Kwang-Soo (Department of Psychiatry, College of Medicine, The Catholic University of Korea) ;
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Jeong, Jaeseung
(Department of Physics, Korea Advanced Institute of Science and Technology) ;
- Kim, Soo-Yong (Department of Physics, Korea Advanced Institute of Science and Technology)
- 발행 : 1998.06.25
초록
치매에서의 뇌파 연구는 주로 주파수 분석과 지형화 분석을 이용하여 정량화하는 것을 위주로 진행되어 왔으나, 이러한 선형적 분석은 뇌파와 같이 복잡한 신호를 분석하는 것에는 한계가 있었다. 최근 새로운 패러다임인 카오스 이론에 근거를 두고 뇌파를 비선형적으로 측정하는 방법이 소개되고 있다. 본 연구는 알쯔하이머형 치매 환자의 뇌파 신호를 최대 양수 리아프노프 지수를 이용하여 비선형적으로 분석하는 것이 가능한 가를 알아보고 그 결과를 대조군과 비교해보기 위하여 시도되었다. 3명의 알쯔하이머형 치매 환자와 3명의 대조군에서 뇌파 신호를 받아 디지털화한 후에 비선형 분석법 중 하나인 최대 양수 리아프노프 지수를 산출하였다. 알쯔하이머형 치매군은 전체 15개의 전극 부위 중 8곳의 전극 부위에서 대조군에 비하여 유의하게 낮은 최대 양수 리아프노프 지수를 나타내었다. 각 두뇌 영역별 및 반구별 분석에서도 알쯔하이머형 치매군이 대조군에 비하여 전 두뇌 영역에서 최대 양수 리아프노프 지수가 유의하게 낮았다. 이에 따라 알쯔하이머형 치매 환자의 뇌파를 비선형적 분석하여 조사한 이들 두뇌의 카오스적 성상이 감소되어 있다는 것을 확인할 수 있었다. 이 결과는 향후 뇌파의 비선형적 분석인 리아프노프 지수 산출이 두뇌 기능을 조사하는 데에 유용한 새로운 방법이 될 가능성이 있다는 것을 시사한다.
The changes of electroencephalogram(EEG) in patients with dementia of Alzheimer's type are most commonly studied by analyzing power or magnitude in traditionally defined frequency bands. However because of the absence of an identified metric which quantifies the complex amount of information, there are many limitations in using such a linear method. According to the chaos theory, irregular signals of EEG can be also resulted from low dimensional deterministic chaos. Chaotic nonlinear dynamics in the EEG can be studied by calculating the largest Lyapunov exponent(
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