The Effect of Augmented Reality (AR) Based Mirror Exercise on Mirror Neuron Activity by EEG Analysis

뇌파분석을 통한 증강현실 기반 거울운동이 거울신경 활성도에 미치는 효과 연구

The purpose of this study is to investigate the effect of mirror exercise based on augmented reality (AR) on the mirror neurons activity identified by electroencephalography (EEG). Ten adults in their 20s were participated in the following three conditions respectively: traditional exercise without a mirror (TE), mirror exercise (ME), augmented reality based mirror exercise (ARE). Results were analyzed by relative SMR and Mu power log ratio of EEG and interpreted as the the activity of mirror neurons. In the ARE condition, the degree of EEG arousal by relative SMR and mirror neuron activity by Mu power log ratio were higher than those in TE and ME conditions significantly(p<0.001). Therefore, it is considered that the mirror exercise using AR is more effective than the mirror exercise using the conventional mirror for activating the mirror neuron, and the finding may be useful methods for rehabilitative therapy.

본 연구에서는 증강현실을 기반으로 한 거울 운동이 뇌파를 통해 확인되는 각성과 거울신경세포의 활성도에 어떠한 영향을 미치는 지 알아보고자 하였다. 20대 성인 남녀 10명을 대상으로 다음의 세 가지의 조건에 모두 참여하도록 하였다: 거울 없이 하는 운동(TE: traditional exercise without a mirror), 거울을 이용한 운동(ME: mirror exercise), 증강현실 앱을 이용한 운동(ARE: augemented reality based mirror exercise). 세 가지 운동 결과는 뇌파의 상대 SMR파를 통해 각성도와 뮤 파워 로그비로 분석하여 거울신경세포 활성도로 해석하였다. 연구 결과, 상대적 SMR로 해석되는 뇌파의 각성 정도와 뮤 파워 로그비로 해석되는 거울신경세포의 활성도가 TE와 ME 조건에서보다 ARE 조건에서 유의하게 높게 나타났다(p<0.001). 따라서, 기존의 거울을 이용한 운동보다 증강현실을 이용한 거울운동이 거울신경세포를 활성화 하는데 보다 효과적이며 재활치료에 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료된다.