• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권3호
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• pp.141-149
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• 1999

본 연구에서는 수면상태에서의 자율신경 활동을 관찰하기 위하여 웨이브렛 변환을 이용하여 HRV 신호를 분석하였다. 심전도 신호로부터 HRV 신호를 재구성하고 웨이브렛 변환을 통하여 얻은 계수를 이용하여 신호를 주파수 대역별 분석하였다. 분석된 결과를 AR 모델 기법을 이용한 기존의 주파 수 분석 방법과 비교하였다. 본 논문에서 제안한 웨이브렛 계수에 의한 전력스펙트럼 성분은 기존의 FFT나 AR모델 방법에 의한 결과와 동일한 경향을 나타내고 있었다. 따라서, 웨이브렛 계수에 의한 전력스펙트럼 분석방법은 HRV 신호를 이용한 자율신경계 활동 분석의 도구로 유용함을 알 수 있었다. 피검자가 일단 수면상태로 빠져들면, 심혈관계 역시 빠른 속도로 반응하여 수면에 적절한 활동을 수행하게 된다. 이러한 적응 활동은 심혈관 기관에 따라 차이는 있지만 대부분 수초내에 일어나게 된다. 본 논문에서 제안한 웨이브렛에 의한 분석 기법은 기존의 방법으로는 불가능했던 시간대별 변화 추이를 잘 표현할 수 있으므로 HRV 신호의 분석뿐만 아니라 다른 생체 신호의 분석에도 유용 할 것으로 예상된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.386-388
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• 2018

본 논문은 사회적 상호작용 결여로 감정 기복이 심하고 스트레스로 인해 정서불안 증세를 보이는 자폐 범주성 장애아동의 감정 상태를 인식하기 위한 목적으로 4가지 감정 자극에 대하여 생체신호를 분석하고 K-Means 알고리즘을 적용하여 획득한 정보로부터 감정 상태를 인식하는 방법을 제안한다. 실험구성은 참가자가 주어지는 감정자극 영상을 시청하는 동안 맥파 및 피부전도 센서를 이용하여 생체신호를 측정한 후 자율신경 비율을 나타내는 LF/HF의 심박 정보와 피부 반응 정보를 정량적으로 분석하였고, 추출된 정보로부터 K-Means 알고리즘을 적용하여 감정 상태를 분류하는 과정으로 진행된다. 총 3명의 일반인을 대상으로 실험을 진행하였으며, 4가지 감정 자극에 대한 실험을 수행한 결과, 생체신호 측정을 이용한 감정인식 방법이 제시되는 감정 자극을 충분히 분류할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2000년도 하계종합학술대회논문집
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• pp.289-292
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• 2000

선형 자귀회귀(AR) 모델을 근거로한 HRV 파워 스펙트럼해석은 비침습적으로 자율신경의 반응을 정량화하는데 폭넓게 사용된다. 본 연구는 단구간(2분 미만)의 심전도와 맥파 신호로부터 시계열 HRV의 파워스펙트럼을 추정한다. 시계열은 정상인을 대상으로 검출한 심전도와 맥파신호의 특징점 시간간격(RRI, PPI)으로부터 구하였다. 발생된 시계열은 다항식 보간법에 의해 AR모델에 적합하게 재구성하였으며, AR모델 계수는 Burg법에 의해 계산하였다. AR모델을 적용한 단구간의 심전도와 맥파의 심박변동에 대한 파워스펙트럼밀도는 저주파수(LF)와 고주파수(HF)에서 매끄러운 스펙트럼 파워를 나타내고 있다. 또한 동일한 피험자의 심전도와 맥파의 파워스펙트럼밀도를 비교한 결과 동일한 모양을 나타내었다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권7호
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• pp.695-701
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• 2003

목 적 : 근육과 관절 등에서 유발된 심부통증(deep pain)이 척수상위로 전달되는 신경로에 대해서는 아직 잘 알려져 있지 않다. 그러나 최근 일부 연구자들은 피부에서 유발된 천부통증(superficial pain)과는 달리 중뇌의 PAG에 위치한 신경원에 침해 자극이 전달되어 자율신경계와 행동양식에 영향을 줄 것이라는 가설을 보고하였다. 또한, 비스테로이드성의 항염증성 약품들은 말초조직에서 프로스타글란딘 합성을 방해하여 진통효과를 유발시킨다고 알려져 왔으나 최근에는 척수와 뇌간에서도 진통효과가 있을 것이라고 추측하고 있다. 그러므로 이 연구자는 포르말린으로 체성 심부통증을 유발시켜 중뇌의 어느 부위에서 신경세포가 활성화되는지를 c-Fos 단백의 발현으로 확인하고 또한 비스테로이드성의 항염증성 약품인 아스피린의 효과를 알아보고자 이 연구를 시도하게 되었다. 방 법 : 실험 I군에서는 생리식염수를 흰쥐 꼬리에 미리 피하주사한 뒤 포르말린을 이용해 체성 심부통증을 유발시켰고, 실험 II군은 아스피린을 주사한 후 포르말린으로 체성 심부통증을 유발시켰다. 정상군에서는 통증자극을 주지 않았다. 실험 I군과 실험 II군의 흰쥐는 통증을 유발 시킨 뒤 30분, 1, 2, 6, 24시간에 희생시켜 뇌를 적출하여 뇌절편을 만들었다. 뇌절편으로 냉동 연속조직절편을 제작하여 면역조직화학적 방법으로 c-Fos 단백의 출현여부를 확인하였다. Interaural 1.00-1.36 mm를 통과하는 관상 뇌절편의 연속조직표본에서 나타난 양성면역반응성을 토대로 중뇌의 VLPAG와 DMPAG를 관찰하였고, 단위면적($0.2mm^2$)당 면역양성반응을 보인 신경세포를 계수하고 통계 처리하였다. 결 과 : c-Fos 양성면역반응 신경세포 수는 DMPAG에서 보다 VLPAG에서 현저하게 많았다. DMPAG와 VLPAG에서 통증유발 2시간 후 c-Fos 양성면역반응 신경세포 수는 최고치에 도달하였다. 아스피린을 투여한 군의 c-Fos 양성면역반응 신경세포 수는 투여하지 않은 군보다 전시기에 걸쳐 적었다. 결 론 : 이 연구결과는 포르말린에 의해 유발된 체성 심부통증의 기전과 아스피린의 효과를 이해하는데 기초적인 자료로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 감성과학
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• 제5권4호
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• pp.51-57
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• 2002

자동차 시뮬레이터에서 운전 형태에 따른 감성을 평가하기 위하여 운전자의 심리생리적 반응을 측정하였다. 운전 형태는 정차, 정속주행(70km/h), 급출발(0km/h$\longrightarrow$70km/h)및 급제동(70km/h$\longrightarrow$0km/h)으로 하였다. 피험자는 운전경력이 1년 이상인 20대 남자 12명을 대상으로 Simulator Sickness 및 주관적 쾌적감과 각성감, 뇌파(Electroencep-halogram), 심전도(Electrocardiogram), 피부온도(Skin temperature), 피부전기저항(Galvanic skin response)을 측정하였다. 주관적, 생리적 평가는 각 주행조건에서 주행 전과 후에 실시하였다. 실험결과 정차 및 정속 주행보다 급출발 및 급제동 조건에서 쾌적감과 각성감은 높아졌다. 생리적으로는 정차 및 정속 주행보다 급출발 및 급제동 조건에서 중추신경 반응은 알파파가 감소하였고, 베타파는 증가하였다. 자율신경 반응은 심박율 및 피부전기저항의 증가, 피부온도의 저하로부터 교감신경이 활성화됨을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 운전 형태에 따라 심리 .생리적인 변화가 뚜렷하였고, 시뮬레이터를 이용한 동적 환경에서의 감성 평가가 가능하였다. 감성에 대한 개인간의 차이를 최소화하고 객관화된 감성을 도출하기 위해서는 앞으로 더 많은 대상자에 대한 측정 자료가 요구된다.

• 혜화의학회지
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• 제21권2호
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• pp.95-104
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• 2013

스트레스로 인한 인체의 반응은 중추신경계, 시상하부, 변연계 및 기타 표적기관으로부터 시작되는데, 자율신경계 반응, 내분비계 반응, 면역계 반응 등을 통하여 복합적인 신체 증상으로 발현되며, 스트레스 상황에서는 시상하부-뇌하수체-부신 축 (HPA axis)과 교감신경계의 작용으로 여러 신경전달물질 방출에 변화가 생기며 이러한 변화는 면역기전에 중요한 역할을 하고 일부는 면역세포의 활성에 직접적으로 영향을 미쳐 신체 각종 질병의 원인이 될 것으로 추정된다. 한의학에서는 천인상응(天人相應)의 관점에서 육기(六氣)를 생체자극의 외적 요인으로 간주하고, 생체내적 현상인 정신이 외적 자극을 통하여 나타나는 생체반응을 칠정(七情)으로 보았으며, 이러한 관점에서 스트레스는 신체에 오장(五臟)의 허실(虛實), 혈허(血虛), 정손(精損), 기역(氣逆), 기(氣)의 순환장애, 담연(痰涎), 화(火) 등의 병적인 요인을 만들어 준다. 본 연구에서 재료로 사용된 호초 (Piper nigrum Linne)는 후추나무의 과실을 말린 것으로서 세계적으로 널리 사용되는 향신료이며, 한의학에서는 온중제한하기(溫中除寒下氣), 쾌격소담(快膈消痰), 해독(解毒)등의 효능으로 한담식적(寒痰食積) 완복냉통(脘腹冷通) 곽란(癨亂) 토사(吐瀉)등의 치료에 활용되어 왔다. 특히 쾌격소담(快膈消痰)하는 작용은 정신적 스트레스에 유효할 것으로 생각되므로 본 연구에 이용하게 되었다. 실험동물은 ICR계 생쥐를 이용하였으며, 심리적 스트레스는 옆쪽 cage에서 다른 마우스의 신체에 가해지는 전기 충격을 하루 1시간 동안 지켜보게 하는 것으로 유발하였으며, 이 상태에서 약물을 투여한 그룹을 실험군, 그렇지 않은 그룹을 대조군으로 하였다. 정상군은 아무런 자극 없이 하루 1시간 동안 일정 공간에 가두어 두는 것으로 하였다. 실험 결과, 호초(胡椒) 추출물을 100mg/kg/day 용량으로 5일간 투여한 실험군은 아무런 처치를 하지 않은 대조군에 비해 혈장 중 corticosterone 함량이 유의하게 감소되었고, 뇌에서의 noradrenalin 분비량이 유의하게 증가되었으며, plus maze test에서의 머무름 시간이 연장되는 것으로 나타나 호초(胡椒)가 심리적 스트레스를 효과적으로 억제하고 진정작용이 있는 것으로 사료되나 구체적인 작용기전 및 인체에서의 효과에 대해서는 향후의 보다 자세한 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• Applied Microscopy
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• 제40권4호
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• pp.211-218
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• 2010

포유동물의 난소는 호르몬과 감각신경 및 교감신경의 지배를 받아 난소 내 혈류의 조절, 스테로이드 호르몬 생성 및 난포의 발달과 관계된 난소의 고유기능이 조절되고 있다. 본 실험에서는 통상적인 추적자인 CT-HRP와 Pseudorabies바이러스(PRV)의 Bartha strain을 신경추적자로 이용하여 뇌하수체 후엽 및 난소와 연결된 중추신경부위를 밝히고자 하였다. 또 oxytocin을 난소 지배 신경축속에서 동정함으로써 신경축내 oxytocinergic neuron들의 존재를 확인하고, 이들이 배란을 중심으로 한 난소생식주기에 따라 보이는 중추 내 oxytocin신경세포의 변화를 조사하고자 하였다. Sprague-Dawley 흰쥐를 대상으로 난소 내에 PRV를 주사하고 48시간 후 실험동물들은 4% paraformaldehyde-lysine periodae로 고정하였으며, 뇌를 적출하여 $30{\mu}m$ 두께의 관상연속 절편을 만들어 CTHRP, PRV 및 oxytocin에 대한 삼중염색을 시행하였다. 본 실험 결과 후뇌에서부터 전뇌에 이르기까지 PRV에 양성반응을 보인 신경핵들이 관찰되어 난소를 지배하는 신경축을 구성할 수 있었다. 또 시상하부의 뇌실옆핵에서 oxytocin, PRV와 CT-HRP에 삼중으로 염색된 세포가 관찰됨으로써 신경내분비축과 자율신경축이 공동으로 기원하고 있다는 것을 형태학적으로 보여주었다. 따라서 oxytocin은 이 두 계통 내에서 호르몬의 역할과 신경전달물질의 역할을 겸할 것이라는 것을 추측할 수 있었다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제30권3호
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• pp.345-351
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• 2005

근막동통(myofascial pain syndrome, MPS)은 근막발통점에 의해 야기되는 지각, 운동 및 자율신경계의 증상으로 발통점이 자극되면 이환부에 동통을 발생할 뿐 아니라 연관통, 연관압통, 운동신경장애, 자율신경반응을 야기할 수 있다. 본 연구는 근막동통의 다양한 치료법 중에서 botulinum toxin type A(BTX-A)의 주사의 효과를 국소마취제인 lidocaine의 주사효과와 비교하였다. 상부 승모근에 6개월 이상 활동성 발통점을 가진 21명의 환자를 선정한 다음, 무작위로 두 군으로 나누어 한 군(BTX-A 주사군, n=12)에는 발통점에 BTX-A(15 unit of $Botox^{(R)}$ / 0.3 ml per trigger point (TrP))를 주사하고 다른 군(lidocaine 주사군, n=9)에는 0.5% lidocaine (0.3 ml /TrP)를 주사하였다. 두 군 모두 주사는 1 회만 시행하였으며 운동요법이나 물리치료 및 약물치료는 시행하지 않았다. 주사 후 동통의 변화를 관찰하기 위하여 주사 전 및 주사 후 2 주, 4 주, 6 주, 8 주에 주관적 동통척도인 VAS와 압력통각역치(PPT)를 측정하였으며 실험은 이중맹검으로 시행되었다. 실험결과, BTX-A 주사군은 주사 후 8 주의 시간이 경과되는 동안 VAS가 지속적으로 감소하였으며 PPT는 지속적으로 증가하였으나 lidocaine 주사군에서는 VAS의 감소만이 관찰되었다. 즉, 주관적인 동통척도에 있어서는 BTX-A 주사군과 lidocaine 주사군 사이에 유의한 통계학적 차이가 나타나지 않고(p=0.347), 두 군 모두 시간경과에 따라 동통이 감소하는 양상을 보여주었다. 그러나 PPT의 경우에는 BTX-A 주사군에서만 감소하여 두 군 사이에 유의한 통계학적 차이가 관찰되었다(p=0.000). 본 연구의 결과에 따르면 상부승모근 발통점에 대한 BTX-A 주사는 효과적이고 신뢰할 만한 치료법이라고 생각된다.

• 대한약리학회지
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• 제24권2호
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• pp.189-195
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• 1988

인체 정관 평활근에서 각종 자율신경전달체 수용체의 유무를 조사하고 benzodiazepine계의 진정-항불안제인 diazepam이 평활근 운동성에 미치는 작용을 관찰하기 위하여, 32내지 45세의 건강한 지원자로부터 정관절편을 얻었다. 정관 절제술은 국소마취하에 시행되었고, 정관절편의 수축력 측정은 등장성장력측정기에 의하였다. 적출장기실험조 내에서 정관절편의 자율수축은 관찰되지 않았으나, norepinephrine에 대한 반응성은 $33^{\circ}C$에서 가장 예민하였던 바, 이 norepinephrine에 의한 농도의존적 수축력증가작용은 알파-아드레날린성 차단제인 phentolamine에 의해 억제되었다. 또 인체 정관절편은 본 실험의 조건하에서 isoproterenol 의하여 수축하였고, 이 수축작용은 베타-아드레날린성 차단제인 propranolol 의하여 완전히 제거되었다. 동시에 인체 정관절편은 acetylcholine에의해서도 비교적 강하게 수축하였고, 이 수축작용은 콜린성 무스카린성 차단제인 atropine에 의하여 완전히 억제되었다. Diazepam은 norepinephrine에 의한 수축을농도 의존적으로 억 제 하였다. 이상의 결과를 종합하면, 인체 정관 평활근은 체온보다 낮은 $33^{\circ}C$에서 그 활동성이 가장 강하고, 자율신경에 대하여서는 아드레날린성 및 콜린성 수용체가 공존하고 있으며, diazepam은 그 수축력을 약화시킨다고 사료된다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권2호
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• pp.43-49
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• 2010

자율신경계는 불수의적 활동 기능을 조절해 주는 신경계통으로, 자율신경계의 활성 정도를 정량적으로 평가하기 위해 심박 변이도가 이용된다. 그러나 심박 변이도는 환경 변화나 심리 상태의 변화 등에 민감하게 반응하며, 자세와 수면 박탈에 의해서도 심박 변이도가 달라질 수 있다. 특히 전자파 자원자 연구에서는 자각 증상 및 인지 여부에 의한 수면 박탈로 심박 변이도가 달라질 수 있다. 이에 본 연구에서는 자세에 따른 수면 박탈 횟수와 심박 변이도를 30분간 6 stage에서 측정하였고, 앉은 자세와 누운 자세에서 측정된 심박 변이도를 비교하여 앉은 자세나 누운 자세에서 심박 변이도를 측정하는 실험에 어떠한 자세가 적합한지 결정하고자 하였다. 심박 변이도 분석은 전력 스펙트럼을 이용한 주파수 영역에서의 LF (low frequency) / HF(high frequency)를 이용하였고, stage 1을 100%로 하여 개인 및 성별에 따른 초기 LF/HF 차이를 상쇄시켜 주었다. LF/HF 증가는 교감 신경의 활성 증가를 나타내고 감소는 교감 신경의 활성 감소를 나타낸다. 교차 분석 결과 수면 박탈은 자세의 영향을 받는 것으로 나타났으며 (p=0.002), LF/HF에 대하여 자세만을 변수로 고려하였다. 앉은 자세에서 수면 박탈 횟수는 모든 stage에서 누운 자세보다 유의하게 적었다 (p<0.05). 자세는 LF/HF에 유의한 영향을 끼쳤으며 (p=0.033), 앉은 자세에서는 stage 1과 비교하여 LF/HF가 stage 4, 5, 6에서 유의하게 증가하였고 (p<0.05), 누운 자세에서는 stage 1과 비교하여 모든 stage에서 LF/HF가 유의하게 증가하였다 (p<0.05). 따라서 앉은 자세가 누운 자세보다 수면 박탈 횟수가 적고 LF/HF 변화가 작기 때문에 피험자가 깨어 있어야 하는 심박 변이도 측정 실험에 있어서 더 적합한 자세라고 사료된다.