• 감성과학
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• 제19권1호
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• pp.83-94
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• 2016

본 연구는 상담심리학의 성격특성이론에 근거하여 좌 우뇌의 신경학적 비대칭성 및 두뇌 각 영역에서의 활성뇌파와 성격의 요인별 특성과의 관련성을 EEG측정을 통해 알아보고자 하였다. 이에 96명의 대학생들을 대상으로 8채널 EEG 장비를 이용하여 뇌파를 측정한 후 컴퓨터로 분석한 자료와 성격 5요인 질문지를 사용하여 조사한 자료를 통계 분석하였다. 그 결과 전전두엽의 쎄타파 좌 우뇌비대칭이 클수록 성격요인 중 신경증이 높은 것으로 나타났고, 각 두뇌영역별로는 전전두엽좌측의 쎄타파 활성이 클수록 신경증은 높고, 성실성은 낮아지는 것으로 나타났으며, 전두엽좌측의 베타파 활성이 클수록 외향성과 개방성이 낮아지는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과는 두뇌영역별 특정뇌파리듬의 활성이 개인의 성격 및 심리적 특성에 유의미한 관련이 있음을 알 수 있게 한다. 기존의 연구들 대부분이 주로 알파파, 베타파 영역에서 성격과의 관련성에 대해 언급했던 것과 달리, 본 연구결과는 세타파가 성격특성과 관련이 있을 수 있음을 시사한다. 이러한 연구 결과를 토대로 두뇌관련 상담전략과 후속연구에 대해 제언하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제3권10호
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• pp.451-456
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• 2014

감정을 유발하는 청각자극에 따라 발생되는 EEG(Electroencephalographic) 스펙트럼 강도와 감정 반응 간의 상관관계는 중요한 변수이다. 약 20여 년 전 쾌감을 주는 청각자극에 대하여 측정된 신호의 강도가 전전두엽에서 비대칭적으로 반응을 보였다는 연구 결과가 발표되었다. 본 연구에서는 자극관련 스펙트럼적 반응(Event-related Spectral Perturbation: ERSP)이 전두엽에서 비대칭적으로 발생되는지 고찰하기 위하여 청각자극 실험을 수행하였다. 30명의 건강한 대학생 지원자들이 IADS(International Affective Digital Sounds) 실험에 참여하였다. 이 청각자극은 행복, 공포, 그리고 중립의 3단계로 분류되었으며, 데이터의 분석은 세타파(4-8Hz)와 알파파(8-13Hz)에서 이루어졌다. 알파대역의 ERSP 지도는 오른쪽 전두엽에서 행복감과 공포감의 자극에서 높은 신호의 강도를 보여주는 반면 중립성 자극에서는 왼쪽 전두엽에서 높은 신호가 발생되었다. 그러나 세타파는 행복감과 공포감의 자극에 따라 좌측 전두엽에서 높은 신호가 나타나는 반면, 중립적 자극에 따라 우측 전두엽에서 높은 신호를 보여주었다. 높은 쾌감성 자극(행복)은 상대적으로 우측 전두엽에서 높은 EEG 신호가 측정되었으며, 낮은 쾌감성 자극(중립과 공포)은 왼쪽 전두엽에서 측정되었다. 또한 가장 큰 세타파의 변화가 전두엽의 중앙에서 발생되었다. 알파파에서 행복한 청각자극에 가장 강한 신호가 전두엽 전체에서 관찰되었다. 이 결과들은 기존의 감정들과 일치되며, 세타파와 알파파가 감정처리에서 중요한 역할을 하고 있음을 시사한다.

• 감성과학
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• 제20권1호
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• pp.49-56
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• 2017

본 연구의 목적은 가상현실 볼링이 정서에 미치는 영향을 연구하기 위함이다. 본 실험에 참여한 16명의 피험자는 볼링 경력 3년, 나이는 26-35세, 평균나이 29.6세의 볼러들로 구성하였다. 피험자들이 볼링을 다섯 게임 하는 동안 전두엽의 뇌파를 측정하였으며, 게임이 끝난 후 곧바로 시각상사척도를 사용해 게임 후의 정서를 측정하였다. 뇌파측정부위는 전전두엽, 전두엽, 외측 전두엽이었다. 자료 분석은 전두엽의 알파파에 대해 일원분산분석을 실시하였다. 종속변수는 알파파워 값이다. 연구결과 스트라이크를 쳤을 때는 시각사상척도 값이 스페어나 스페어 처리를 처리했을 때보다 높게 나타났다. 또한 스페어를 처리했을 때는 스페어 미스보다 시각사상척도 값이 높게 나타났다. 대뇌 반구 비대칭 점수와 관련해선 다음과 같은 결과를 얻었다. 좌측 전두엽의 알파파는 스트라이크와 스페어를 처리했을 때 활성화되는 것으로 나타났다. 한편 스페어 미스를 했을 때는 우측 전두엽의 알파파가 활성화되었다. 결론적으로 이 연구는 경쟁에서 성취 또는 성공을 했을 때 긍정적인 정서가 나타나고, 반대로 실패했을 경우에는 부정적인 정서가 나타난다는 것을 보여주었다. 또한 이 연구는 경기 중에 발생하는 수행의 결과가 선수의 정서에 직접적으로 영향을 미친다는 것을 신경생리학적으로 입증해 주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.1317-1328
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• 2009

본 연구는 뉴로피드백 훈련이 유아의 뇌 기능과 지능에 미치는 영향에 관한 연구로 첫째, 뉴로피드백 훈련이 유아의 뇌 기능에 어떤 변화를 주는지를 검증하였으며, 둘째, 한국 웩슬러유아지능검사(K-WPPSI: Korean Wechsler Preschool and Primary Scale of Intelligence)를 통해 뉴로피드백 훈련이 유아의 지능 발달에 어떤 영향을 미치는지를 분석하였다. 본 연구는 천안 소재의 J 유치원에 재원중인 만5세 유아 60명을 대상으로, 2008년 4월 21일부터 12월 12일에 걸쳐 뉴로피드백 훈련 지침에 따라 훈련을 실시하였다. 뉴로피드백 훈련 전과 후의 뇌기능지수와 지능을 분석하였으며, 통계분석은 SPSS for Window 13.0 패키지를 사용하여 t-검증을 통해 분석하였다. 분석 결과 첫째, 뇌기능 지수 전체를 종합 평가한 브레인지수는 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타나, 뉴로피드백 훈련이 유아의 뇌 기능 발달에 매우 효과적인 방법임을 알 수 있었다. 둘째, 뉴로피드백 훈련이 동작성 지능 지수 중 도형 영역, 미로 영역, 빠진 곳 찾기 영역은 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 종합적인 평가 지수인 동작성 지능 지수도 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 실험 결과는 뉴로피드백 훈련이 동작성 지능 지수 발달에 매우 효과적인 방법임을 알 수 있었고, 세째, 뉴로피드백 훈련은 언어성 지능 지수 중 공통성 영역만 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 인지과학
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• 제29권3호
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• pp.161-192
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• 2018

부호화된 사건의 시간적 정보를 기반으로 한 인출은 일화기억의 중요한 통제기제 중 하나이다. 기억인출과 관련한 수많은 신경영상 연구들이 진행되었음에도 아직 시간적으로 구성된 일화기억의 인출에 관여하는 뇌신경연결망 패턴에 대해서는 알려진 바가 많지 않다. 본 연구에서는 두가지 다른 순차적 인출 뇌신경 기제를 구분하기 위하여 과제기반 기능적 연결성 다변량 패턴분석 방법을 사용하였다. 참가자들은 시간적 일화기억과제를 수행하였고, 순서대로 부호화된 기억자극을 순방향 혹은 역방향으로 인출하도록 지시를 받았다. 부분적으로 분류된 국소적 신경네트워크 패턴은 두 인출기제를 잘 구분하지 못한 반면, 기억과 관련된 인지통제 영역과 목표-지향적 인지기제처리에 관련된 것으로 알려진 여러 피질-피질하 노드들을 아우르는 전뇌신경네트워크 패턴은 시간적 일화기억 인출기제를 잘 구분하였다. 이 영역들은 측면/내측 전전두엽 영역, 하부 두정엽, 중간 측두회, 선조체 영역 등을 포함하며 기계학습을 이용한 분류에서 높은 분류 예측률을 보였다. 본 연구의 결과는 일화기억의 시간적 인출기제에 관여하는 피질-피질하 여러 영역의 관여를 확인하였고, 대역적 네트워크 패턴의 기능적 연결성이 질적으로 다른 인출기제에 관여함을 확인하였다는데에 중요성을 갖는다.

• 대한핵의학회지
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• 제39권6호
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• pp.438-444
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• 2005

본 연구는 정상 성인에서 무쾌감증과 정적 및 부적 정동소질 (positive and negative affect trait)의 연관성을 밝히고, 이 요인들과 연관이 있는 신경 구조들을 찾아내는데 있다. 이를 위해서 정상 성인 21명을 대상으로 $^{18}F$-FDG PET를 이용하여 정지 상태(resting state)에서의 뇌 활성도를 측정하였고, 무쾌감증 척도(anhedonia scale)와 정적/부적 정동척도(positive affect and negative affect schedule)를 이용하여 개인의 정서적 소질을 측정하여 상관관계를 알아보았다. 본 연구의 결과. 무쾌감증이 정적 정서 소질과 음의 상관관계를 보였으며, 두 변인 모두 하측두이랑(inferior temporal gyrus)의 대사와 상관관계를 보였다. 이와 함께, 신체적 무쾌감증과 사회적 무쾌감증은 소뇌(cerebellum)의 대사와 양의 상관관계를, 사회적 무쾌감증은 전전두피질(prefrontal corex)의 대사와 음의 상관관계를 보이는 소견이 관찰되었다. 이들 영역들은 이전의 연구들에서 주로 인지적 손상 및 이와 연관된 음성증상들과 연관이 있다고 주장되어 왔으나, 본 연구의 결과는 하측두이랑(inferior temporal gyrus)과 전전두엽-소뇌 회로(prefrontal-cerebellar circuit)가 정서적인 영역의 음성증상 발현과도 관련이 높을 가능성을 시사하고 있다. 특히, 본 결과들은 정신분열병 환자가 아닌 정상 성인을 대상으로 한 연구이기 때문에, 정신분열병의 발병 유무와 상관없이 또는 선행해서 존재하는 무쾌감증의 신경해부학적 기능이상에 대한 단서를 제공했고, 정상적 성격 성향과 뇌기능과의 관련성을 제시하였다는데 의의가 있다.부하기에서 각각 0.95, 0.93, 0.71이었고 휴식기에서 각각 0.95, 0.90, 0.69으로 대체적으로 좋았으나 Bland-Altman분석에서 두 프로그램의 일치의 한계 값의 범위가 비교적 컸음을 볼 수 있었다. 결론: 이번 연구를 통하여 심혈관 질환의 가능성이 낮은 환자에서 QGS와 4DM 프로그램 각각의 EDV, ESV, EF의 정상 값을 구하였다. 두 프로그램의 상관관계는 높지만 두 프로그램의 결과 값을 혼용하여 사용할 수는 없을 것이다. 이를 이용하여 앞으로 판독에 유의한 참고 자료로써 사용될 수 있을 것으로 생각된다.한 70-90분 영상에서 각 관심 영역에서의 방사성 농도를 구하였고, 조직비 방법에 근거하여 기저상태 및 흡연 상태의 방사성 리간드의 수용체 결합능 (binding potential;BP)을 구하였다($BP=C_{ROI}/C_{cerebellum}-1$). 흡연에 의한 도파민의 유리는 흡연 전후의 $[^{11}C]raclopride$의 수용체 결합능의 변화율로 계산하였다. 흡연에 의한 혈중 니코틴의 상승은 흡연후 90 분간의 혈중 니코틴의 축적 농도로 계산되었으며, 흡연에 의한 $[^{11}C]raclopride$의 수용체 결합능의 감소율과 혈중 니코틴의 축적 농도와의 상관관계를 스피어만 상관분석법(Spearman's correlation)에 의하여 알아보았다. 결과: 흡연에 의한 선조체에서의 평균 $[^{11}C]raclopride$의 수용체 결합능의 변화는 미상핵에서 4.7%, 전피각에서 4.0%, 복측 선조체에서 7.8% 의 감소를 보여 흡연에 의한 선조체내 도파민 유리를 정량화 하였다. 특히 선조체에서의 도파민 유리에 의한 수용체 결합능의 감소는

• 정신신체의학
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• 제25권2호
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• pp.153-165
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• 2017

연구목적 최근의 신경영상 연구들은 주요 우울장애의 기전을 인지 회로와 감정 회로 연결의 기능장애 즉, 후외방 전두피질과 전전두엽을 번연계로 연결하는 전측대상피질의 연결성 장애에 초점을 맞추고 있다. 소아청소년 주요 우울장애에서 확산텐서영상(diffusion tensor image, DTI)을 사용한 종전의 연구들은 양측 구상회속, 양측 하측 전두후두속, 좌측 전측대상피질, 좌측 상종속 등에서 신경연결의 감소를 보고하였다. 이 연구에서 우리는 정신과적 투약력이 없는 초발 주요 우울장애 청소년에서의 신경 연결성을 DTI를 이용하여 정상 대조군과 비교하였다. 방 법 고려대학교 구로병원을 내원한 청소년 환아들 중 정신과적 투약력이 없으며 주요 우울장애를 처음으로 진단받은 환아들(n=26, 남성 10명, 여성 16명) 및 대조군(n=27, 남성 5명, 여성 22명)을 모집하였다. 정신과적 면담, 지능지수, 해밀턴 우울척도를 포함한 심리검사, 확산강조영상을 포함한 MRI 검사가 항우울제 투약 전에 시행되었다. Fractional anisotropy(FA), radial diffusivity, mean diffusivity, axial diffusivity가 DTI를 사용하여 계산되었다. 통계적 분석을 위해 FMRIB Software Library-Tract Based Spatial Statistic가 사용되었다. 결 과 전체 뇌의 분석에서는 유의한 구조적 변화를 관찰할 수 없었다. 그러나 관심영역을 지정하여 시행한 분석을 하였을 때, 환아군에서 대조군에 비해 우측 상종속 부위에 유의미한 FA값의 감소를 보인 3개의 다발이 관찰되었다. 결 론 주요 우울장애를 진단받은 청소년 환아군에서 대조군에 비해 DTI에 기반하여 우측의 상종속에 연결성 감소를 보였다. 따라서 DTI를 통한 구조적 연결성은 정신과적 투약력이 없는 초발 주요 우울장애 청소년에서도 생체 표지자로 사용될 수 있을 것이라 생각된다.

• 대한핵의학회지
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• 제34권6호
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• pp.456-464
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• 2000

목적: 뇌졸중 등을 포함한 신경질환에 여러 경혈이 사용되고 있는데 이에 대한 작용기전은 아직 불분명하며, 경혈과 뇌혈류의 변화, 그리고 뇌영역 간의 차이에 관한 연구는 없다. 본 연구는 뇌졸중에 사용되는 경혈인 백회, 인중, 합곡, 족삼리과 삼음교에서 체침 자극시 뇌혈류의 변화 여부와 이에 따른 뇌영역의 차이을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 건강한 정상 성인 54명(남:여=34:20, 연령분포 $18{\sim}62$세)을 대상으로 하였다. 경혈에 따라 백회 6명, 인중 5명, 합곡 15명, 족삼리 16명, 그리고 삼음교는 6명에서 시행하였고, 대조군으로 이 중 6명에서 비경혈 부위를 자극하였다. Tc-99m ECD 925 MBq를 수사하고 5분 째 기저영상 촬영을 시작하였으며, 촬영시작 8분 째 각 경혈에 체침을 놓은 상태로 검사 끝까지 43분간 유지시켰다. 첫 촬영이 끝난 직후 동일양의 Tc-99m ECD를 주사하고 5분후 동일한 방법으로 두 번째 촬영을 하였다. IBM 컴퓨터에서 PC용 MATLAB과 윈도우용 SPM'97 이용하여 분석하였다. 결과: 백회의 경우 양측 전두엽 앞쪽, 우측 측열구(sylvian fissure) 주위의 전두엽과 측두엽, 좌측 측두엽 앞쪽과 소뇌반구 일부에서 의의있는 뇌혈류 증가가 관찰되었다. 인중의 경우 좌측 전전두엽에서 뇌혈류가 의의있게 증가하였고, 이에 인접한 우측 전두엽 일부에서 뇌혈류의 증가가 관찰되었다. 우측 합곡에서는 좌측 대뇌반구, 즉 좌측 전두엽 대부분, 측두엽 앞쪽 일부와 좌측 소뇌, 그리고 우측 전두엽 하방에서 의의있게 뇌혈류가 증가하였다. 우측 족삼리의 경우 좌측 측두엽, 우측 전두엽 하방과 측두엽 일부, 좌측 소뇌에서 뇌혈류가 증가되었다. 우측 삼음교에서는 좌측 전두엽 하방과 측두엽 전면부, 그리고 촤측 소뇌 일부에서 의의있게 뇌혈류가 증가되었다. 비경혈부위에서는 의의있는 뇌혈류 증가는 없었다. 결론: 체침은 뇌혈류를 증가시키고, 각 경혈은 특정한 뇌영역과 관련이 있음을 알았다. 따라서 체침은 뇌졸중에 효과가 있음을 암시하고, 효과적인 경혈을 선택하는데 기초가 될 것으로 생각되었다.

• 수면정신생리
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• 제20권2호
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• pp.75-81
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• 2013

목 적 : 혐오 자극에 대한 뇌의 기능적 영상 연구에 있어서 기능적 자기공명영상, 양전자방출단층촬영 등의 연구는 많이 진행되어 있으나 저해상 전자기 단층촬영(low resolution brain electromagnetic tomography) 분석을 이용한 연구는 거의 없다. 본 연구의 목적은 피험자들에게 시각적 혐오자극을 준 후 나타나는 대뇌 피질의 활성변화를 저해상 전자기 단층촬영을 이용하여 파악하고자 하는 것이다. 방 법 : 총 45명($27.1{\pm}2.6$세)의 건강한 젊은 성인남녀가 연구에 참여하였다. 국제정서사진체계를 사용하여 중립자극에서 4장, 신체훼손과 관련된 혐오자극에서 4장의 사진을 뽑아 피험자들에게 각 30초간 보여주면서 뇌파를 측정하였다. 저해상 전자기 단층촬영분석을 시행하여 중립자극에 대비해 혐오자극에서의 변화된 전류밀도를 비교 분석하였다. 결 과 : 혐오시각 자극을 받는 동안 피험자 모두 불쾌감, 놀람, 스트레스를 받았다고 보고하였다. 저해상 전자기 단층촬영 분석상 세타파에서 좌측 전두엽의 위이마이랑(BA10)과 중간이마이랑(BA10, 11) 영역에서 유의미한 전류밀도의 감소를 보이는 복셀 클러스터가 관찰되었다. 이 복셀 클러스터는 총 11개의 복셀로 구성되어 있으며 유의미한 전류밀도(p<0.05)의 감소를 나타내는 t값의 임계값은 -1.984이었다. 남녀 간의 혐오 반응 정도에 유의미한 차이는 없었다. 결 론 : 이 연구의 결과인 시각 혐오자극에 의한 배외측 전전두엽의 활성은 혐오 정서의 조절과 관여되어 있을 것으로 생각된다.

• 인지과학
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• 제33권1호
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• pp.51-75
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• 2022

경두개 직류전기자극(transcranial Direct Current Stimulation; tDCS)은 지각, 인지, 운동 등의 뇌기능 향상 및 발달 효과가 입증되며, 다양한 분야에서 활용 및 응용되는 비침습적 뇌자극술이다. tDCS 효과는 뇌의 해부학적 구조, 뇌의 노화 정도 등의 뇌신경활성화 특징에 따라 다르게 나타난다는 연구결과들이 보고되고 있다. 일주기 리듬(circadian rhythm)은 대략 하루 주기의 수면과 각성의 생리적 변화패턴을 의미하며 뇌신경활성화 상태는 일주기 리듬에 따라 다르게 나타난다. 일주기 유형(chronotype)은 하루 중에 발현되는 각성도의 크기에 따라 아침의 각성도가 큰 유형은 아침형으로 저녁의 각성도가 큰 유형은 저녁형으로 나누어진다. 본 연구는 일주기 리듬에 의해 변하는 뇌기능 특징이 tDCS 효과에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 총 20명의 건강한 성인 대상으로 실험을 진행하였고, 참가자들은 일주기 유형을 분류하기 위해 아침형-저녁형 설문지에 의해 주간형(아침형, 중간형)과 야간형(저녁형)으로 분류했다. 본 실험은 Zoom 프로그램을 이용하여 참가자와 실험자가 온라인으로 만나서 실험을 진행했다. 실험이 확정된 참가자는 실험자로부터 뇌파 기기, 뇌파 데이터를 획득하는 앱이 있는 핸드폰, 핸드폰 거치대, 뇌자극 기기의 사용방법에 대한 설명을 듣고 기기를 테스트해보고 기기를 전달받았다. 기기사용의 어려움을 가진 2명의 참가자는 대면 실험을 진행하여, 실험자가 기기작동을 하여 실험에 참여했다. 일주기 리듬의 상태에 따른 뇌자극 효과를 알아보기 위해 1주일 간격으로 아침과 저녁에 실험했으며, tDCS 자극 전과 후의 신경활성화 반응의 차이를 뇌파를 이용하여 측정하였다. 뇌자극에 의한 뇌기능 변화를 확인하기 위해 자극 전의 뇌파와 자극 후 뇌파가 다른 패턴을 보이며 분류가 잘되는 지를 예측 정확도로 분석했으며, 뇌기능 특징 변화가 일주기 리듬과 일주기 유형에 따라 다르게 나타나는지 확인하기 위해 각 조건의 분류조건(아침/저녁, 주간형/야간형)에서 추출된 주요 EEG 특성을 비교했다. 54개의 뇌파 특성값을 추출하여 SVM(Support Vector Machine) 기계학습 알고리즘으로 분류 모델을 구축하였고, 구축된 모델을 Leave-One-Out 교차검증(Leave-One-Out Cross-Validation)을 사용하여 자극 전과 후의 뇌파 반응을 예측하는지 평가하였고, 분류예측모델의 주요 예측 인자를 확인하는 주요 특성 분석을 진행하였다. 아침과 저녁의 tDCS에 따른 뇌파 특징을 분류하는 예측 정확도는 모두 98%로 나타났으며, 주간형의 아침 자극 조건과 저녁 자극 조건의 예측 정확도는 92%와 96%이며, 야간형의 아침자극 조건과 저녁 자극 조건의 예측 정확도는 모두 94%로 나타났다. 아침 자극 전과 후의 뇌파를 분류하는 상위 3개의 주요 EEG 특성결과는 주간형과 야간형에 따라 다르게 나타났다. 주간형은 좌측 측두 두정엽과 전전두엽의 뇌파 특성값이 나타났으며, 야간형은 측두 두정엽의 뇌파 특성값들만 나타났다. 저녁 자극전과 후의 뇌파를 분류하는 상위 3개의 주요 EEG 특성 결과 또한 주간형과 야간형에 따라 다르게 나타났다. 주간형은 우측 측두 두정엽과 좌측 전두엽의 뇌파 특성값이 나타났으며, 야간형은 측두 두정엽과 전두엽의 뇌파 특성값이 나타났다. 이와 같은 연구결과는 일주기 리듬과 유형에 따라 아침과 저녁의 뇌기능 특징이 다르게 나타나서 뇌자극 효과가 다르게 나타날 수 있음을 확인한 결과이다. 본 연구의 결과는 효과적인 뇌자극을 위해 개인의 뇌신경 활성화 상태 및 특징에 따라서 뇌자극 프로토콜을 조정할 필요성을 제시한다는 데에 의의를 찾을 수 있다.