• 감성과학
• /
• 제21권1호
• /
• pp.177-186
• /
• 2018

감성은 복잡하고 다양한 요인들에 의해 영향을 받기 때문에 다각적인 측면에서 고려되어야 한다. 본 연구에서는 심리 평가 척도의 하나인 각성(arousal) 지표와 다중 생체신호에서 추출된 생체지표 반응을 이용하여 중립 및 부정 감성(슬픔, 공포, 놀람)의 분류하였다. 이를 위하여 감성에 따른 생체지표 반응의 차이를 확인하였고, 다중 신경망 알고리즘 기반의 감성 인식기를 적용하여 이들 감성이 얼마나 정확하게 분류되는가를 확인하였다. 총 146명의 실험 참가자(평균 연령 $20.1{\pm}4.0$, 남성 41%)를 대상으로 감성 유발 자극을 제시하고 동시에 생체신호(심전도, 혈류맥파, 피부전기활동)를 측정하였다. 또한 감성 유발 자극에 대한 심리 반응을 감성 평가 척도로 평가하였다. 측정된 생체신호에서 심박률(HR), NN 간격의 표준편차(SDNN), 혈류량(BVP), 맥파전달시간(PTT), 피부전도수준(SCL), 피부전도반응(SCR)을 추출하였다. 결과 분석을 위하여 감성 자극에 대한 각성도와 안정 상태와 감성 상태의 생체지표 반응을 활용하였다. 또한 감성 분류를 위하여 다중 신경망 기반의 감성 인식기를 활용하였다. 그 결과, 감성에 따른 생체지표 반응의 차이를 확인하였고, 이들 감성의 분류 성능은 각성도와 모든 생체지표 특징들을 조합하였을 때 정확도가 가장 높음(86.9%)을 확인하였다. 본 연구는 심리 및 생체지표 추출과 기계학습 기술의 적용을 통하여 부정 감성을 분류할 수 있음을 제안하며, 이는 인간의 감성을 탐지하는 감성 인식 기술을 확립하는데 기여할 것으로 예상한다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제18권3호
• /
• pp.267-273
• /
• 2020

전자파에 노출된 생쥐에서 운동이 해마에 미치는 생체영향을 확인하고자 뇌의 신경세포에서 많이 발현되는 AMPKα, p-AMPKα, ERK1/2, p-ERK1/2, p38, p-p38 단백질 발현의 변화를 해마에서 조사하였다. 10주 동안 생쥐들을 정상군, 운동군, 전자파 노출군, 전자파 노출 및 자발운동군으로 나누어 비교하였다. 생쥐들은 835 MHz의 주파수를 송출하는 Wave Exposer V20을 사용해 전자파에 노출시켰고, 각 분자들에 대한 단백질 발현량의 차이는뇌의 해마를 분리해 Western blot으로 조사했다. 각각의 분자들과 인산화 분자들에서 유의한 단백질 발현의 증가는 운동군에서 있었으며, 전자파 노출 및 운동군에서는 이들 분자들의 발현이 통계적으로 유의한 수준으로 현저히 감소하였다. 따라서, 본 연구는 기억을 담당하는 해마에서 운동에 의해 신경가소성이 증가할 수 있지만, 전자파에 노출되면 기억 및 인지기능이 영향을 받을 수 있어 전자파가 실제 세포수준에서 기억력에 영향을 미칠 수 있음을 보였다. 앞으로 전자파가 치매에 미치는 임상적 영향에 대한 연구를 진행한다면 흥미 있는 결과를 기대할 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
• /
• 제22권9호
• /
• pp.1214-1223
• /
• 2012

본 연구는 진범의 in-vitro 생리활성과 진범 향이 신경생리학적으로 뇌파에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 그 결과 진범 향 및 재조합 향 흡입 시 흡입 전에 비해 뇌파지표 absolute alpha power spectrum (AA)와 absolute theta power spectrum (AT)가 유의미하게 감소하였으며(p<0.05), 진범과 진범 재조합 향 흡입 시 출현한 파형의 유발 부위가 각각 조금씩 다른 양상을 나타내기는 하였지만, 동일하게 alpha와 theta파가 나타났으며, 증가율 역시 향 흡입 시 감소하는 동일 양상을 나타내어 뇌에 각성효과를 일으킨 것으로 판단된다. 진범의 생리활성 검증 결과 수렴효과를 제외한 DPPH, collagenase, nitric oxide 저해활성 검증에서 진범 에탄올 추출물의 활성이 열수 추출물에 비해 우수하였으며, 특히 collagenase저해활성에서 진범 에탄올 추출물 500 ppm에서 80%의 저해활성을 나타내었으며, 또한 nitric oxide 저해활성에서 진범 열수 및 에탄올 추출물 100 ppm에서 50% 이상의 NO저해활성을 나타내었다. 이러한 결과로부터 진범은 화장품 및 향료 개발의 천연소재로 사용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한임상검사과학회지
• /
• 제51권4호
• /
• pp.462-467
• /
• 2019

최근 수십 년 동안 향기 및 악취 흡입에 의한 후각자극이 인간에게 심리적, 생리적 영향을 미친다는 다양한 연구가 보고되고 있다. 본 연구는 후각자극에 의한 사람 대뇌겉질 신경세포의 전기생리학적 반응성을 조사하고자 하였다. 건강한 남성 12명을 대상으로 아카시아와 부탄올에 의한 후각자극이 알파파의 활동도에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. 아카시아 향취를 흡입하는 경우는 후각자극이 없는 안정상태의 뇌파에 비해 알파파의 활동도가 유의하게 증가(66.7%)하였고, 부탄올 악취에서는 알파파 활동도의 유의한 감소(33.3%~41.7%)가 관찰되었다. 본 연구는 후각자극에 의하여 대뇌겉질 신경세포의 활동도에 변화가 있을 수 있다는 것을 시사한다. 이러한 결과는 후각인지가 신경계의 기능에 자극효과를 나타낼 수 있다는 것을 의미한다. 즉 본 연구에서 후각자극이 뇌파활동과 기분상태에 영향을 미친다는 결론을 도출할 수 있었다. 이러한 관점에서 향후 중추신경계에 대한 전기생리학적 효과의 영향을 이해하고, 설명하기 위한 추가연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 대한약침학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.166-170
• /
• 2019

Objectives: Attentional and memory functions are important aspects of neural plasticity that, theoretically, should be amenable to pharmacopuncture treatments. A previous study from our laboratory suggested that quantitative electroencephalographic (qEEG) measurements of theta/beta ratio (TBR), an index of attentional control, may be indicative of academic performance in a first-semester medical school course. The present study expands our prior report by extracting and analyzing data on frontal theta and beta asymmetries. We test the hypothesis that the amount of frontal theta and beta asymmetries (fTA, fBA), are correlated with TBR and academic performance, thereby providing novel targets for pharmacopuncture treatments to improve cognitive performance. Methods: Ten healthy male volunteers were subjected to 5-10 min of qEEG measurements under eyes-closed conditions. The qEEG measurements were performed 3 days before each of first two block examinations in anatomy-physiology, separated by five weeks. Amplitudes of the theta and beta waveforms, expressed in ${\mu}V$, were used to compute TBR, fTA and fBA. Significance of changes in theta and beta EEG wave amplitude was assessed by ANOVA with post-hoc t-testing. Correlations between TBR, fTA, fBA and the raw examination scores were evaluated by Pearson's product-moment coefficients and linear regression analysis. Results: fTA and fBA were found to be negatively correlated with TBR (P<0.03, P<0.05, respectively) and were positively correlated with the second examination score (P<0.03, P=0.1, respectively). Conclusion: Smaller fTA and fBA were associated with lower academic performance in the second of two first-semester medical school anatomy-physiology block examination. Future studies should determine whether these qEEG metrics are useful for monitoring changes associated with the brain's cognitive adaptations to academic challenges, for predicting academic performance and for targeting phamacopuncture treatments to improve cognitive performance.

• 감성과학
• /
• 제24권1호
• /
• pp.37-44
• /
• 2021

본 논문에서는 시야의 좌측과 우측만 가리는 시야 가리개를 이용하여 주변 시야 가림에 따른 집중력 향상 효과에 대한 연구를 수행하였다. 사용한 시야 가리개는 가로와 세로 5 cm × 4.8 cm 의 사다리꼴 모양으로 안경의 좌측과 우측에 고정 클립으로 부착할 수 있도록 하였다. 재질은 검정색의 폴리프로필렌(Polyprolylene)소재를 이용하였으며 클립을 포함하여 무게는 2.3 gram이었다. 건강한 20대 대학생 50명을 대상으로 15일간 시야 가리개를 사용하도록 한 후 정성평가와 정량평가를 수행하였다. 정성평가는 집중력 향상과 시야 가리개의 구조에 대한 설문조사로 진행하였다. 정량평가를 위하여 주의력 집중이 필요한 학습 동영상을 시청하도록 하면서 뇌파를 측정하였고 전두엽(frontal lobe) 영역인 F4 위치에 대한 Mid β 밴드(15~20Hz) 신호의 파워(power)와 ERD/S 분석을 수행하였다. 분석 결과 50명 중 80%인 40명이 시야 가리개를 착용하였을 때 집중력이 향상되었다고 보고하였다. 정량평가 결과 시야 가리개를 착용하고 동영상을 시청하였을 때 ERS peak(p=.023)와 ERD+ERS peak 값이 유의(p=.017)한 차이를 나타내었다. 결론적으로 좌측과 우측의 시야 가리개만을 사용하여도 집중력이 향상되는 결과를 도출하였다. 시야를 모두 가리는 덮개 형태 또는 시야의 상측과 하측을 가리지 않더라도 집중력을 향상시킬 수 있기 때문에 향후 간편한 방법으로 집중이 필요한 다양한 환경에서 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국음향학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.356-362
• /
• 2009

현대 사회에서는 세계 인구의 대부분이 도시에 몰려 있기 때문에, 도심의 소리는 중요한 의미를 가진다. 그 중 교통음은 가장 대표적인 도심소리 중에 하나이다. 일반적으로 도심 교통음은 환경소음으로, 대표적인 자연의 소리인 숲, 폭포소리등은 사람에게 긍정적인 효과를 주는 소리로 분류한다. 본 연구에서는 자연의 소리가 포함하는 백색잡음에 다양한 형태의 FFT보정 필터를 적용시켜, 사람이 가장 선호하는 형태의 백색잡음 주파수 특성을 발견하고 자연 소리와의 상관관계를 확인하였다. 그리고 여러 형태의 도심 교통음과 숲소리의 파형, 스펙트럼 비교를 통한 분석을 진행하였다. 분석 결과 도심 교통음이 숲소리에 비해 특정 주파수대역과 시점에 집중된 소리 에너지 특징이 있음을 발견하였으며, 이러한 특징이 사람에게 미칠 수 있는 부정적인 요소들을 확인하였다. 마지막으로 전극법 뇌파 실험을 통하여, 도심 교통음과 자연의 숲, 폭포소리를 직접 피실험자들에게 들려주어, 알파파와 베타파의 에너지 분포를 측정하였다. 측정결과 도심 교통음은 자연의 소리보다 현저하게 많은 양의 베타파를 발생 시켰으며, 반대로 자연의 소리는 많은 양의 알파파를 발생 시켰다. 이러한 결과를 통해 도심 교통음이 사람에게 미치는 부정적인 영향과 자연 소리의 긍정적인 영향을 직접적으로 확인하였다.

• 대한임상검사과학회지
• /
• 제49권3호
• /
• pp.300-307
• /
• 2017

뇌파검사는 영상검사와는 달리 기능검사로 간질을 진단하고 뇌와 관련된 질환들의 진단에 도움이 된다. 뇌파검사를 시행하는 임상병리사의 가장 중요한 점은 정확한 전극 부착 위치를 확인하여 전극을 부착하고 인공산물을 제외한 순수한 뇌파를 기록하는 것에 있다. 이를 위하여 교과과정에서 이론적인 부분과 함께 실습을 포함시키고 있다. 그러나 고가의 장비와 실습시간의 부족 때문에 충분한 실습을 할 수 없는 실정이다. 본 연구에서는 위에 언급된 사항을 해결하고자 연습용 10-20 Electrode system을 제작하여 설문지를 통해 만족도와 실용성을 확인하고자 한다. 연습용 10-20 Electrode system을 사용한 실습시간은 $43.58{\pm}9.647$분으로 측정되어 효율성을 확인하였다. 또한 교과과정 중 뇌파검사 실습을 진행한 학생(유경험자)의 만족도는 $7.21{\pm}2.285$점, 연습용 10-20 Electrode system을 사용한 실습 만족도는 $9.46{\pm}1.166$점으로 상당 부분 향상되었다. 세부적으로 보면 유경험자는 교과과정 중 실습할 때 전극 부착 위치만 확인하고, 전극은 단체로 붙여보는 실습을 했고. 애로사항 중 전극 부착위치가 찾기 어려움이 가장 높게 나타났다. 무경험자는 교과과정 중 뇌파 장비의 부재로 인해 실습을 하지 못했다. 연습용 10-20 Electrode system을 사용하여 실습했을 때는 전극 부착위치를 찾는 것과 전극(풀)을 부착하는 어려움이 교과과정 중 실습할 때와 마찬가지로 가장 많이 아쉬움으로 나타났다. 위에 언급된 내용을 보면 연습용 10-20 Electrode system을 사용하여 실습을 하게 되면 부족한 장비와 실습시간으로 인한 문제점을 해결 가능할 것이라고 사료된다. 그러나 연습용 10-20 Electrode system의 실제 뇌파 확인, 정확한 부착위치 확인 등 한계점을 개선하여 좀 더 실현성 있는 실습도구가 되도록 연구가 필요하고 더 나아가 다른 분야도 마찬가지로 고가의 장비로 인해 어려운 부분을 해결할 수 있을 것이라 기대한다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권5호
• /
• pp.2049-2056
• /
• 2013

정보통신의 발달로 정보화시대가 도래하면서 속도에 대한 인간의 욕구가 증가하고 있는 가운데, 교통분야에서도 이동성을 증대시키기 위한 초고속도로 건설에 대한 설계가 제기되고 있다. 본 연구는 설계속도가 120km/h를 초과하는 초고속도로 건설시 운전자가 설계속도의 수준으로 주행할 수 있는가를 분석하기 위한 연구를 수행하였다. 본 연구를 수행하기 위해서 설계속도가 상이하여 도로의 선형과 규격이 향상되면 운전자가 불안을 느끼는 주행속도도 증가하는지를 알아보았다. 실험은 피실험자 30명을 모집하여 뇌파분석기를 장착시킨 후 설계속도가 상이한 도로를 실제로 주행하고, simulator를 통해 가상으로 주행하면서 불안감을 느낄 때 발생하는 ${\beta}$파의 파워를 비교하였다. 이를 위한 실험구간은 강변북로(90km/h), 자유로(100km/h), 중앙고속도로(110km/h), 서해안고속도로(120km/h)로 선정하였다. 강변북로와 자유로는 주행속도가 80km/h - 130km/h, 중앙고속도로는 100km/h - 150km/h, 서해안고속도로는 110km/h - 160km/h 일 때의 불안뇌파 파워를 비교하였고, 시뮬레이션 주행은 일괄적으로 110km/h - 180km/h로 주행할 때 발생하는 불안뇌파 파워를 비교 분석하였다. 또한 paired t-test 검정을 통하여 불안뇌파가 증가하는 시점 속도를 통계적으로 검증하였다. 그 결과 시뮬레이션 주행 시 불안뇌파 증가시점의 속도는 실제 도로를 주행할 때 불안뇌파 증가시점보다 약 30km/h높게 나타났으며, 설계속도가 90km/h인 도로와 100km/h도로는 같은 속도에서 불안뇌파가 증가하여 도로의 선형과 규격에 차이가 적은 것으로 나타났다. 하지만 설계속도가 110km/h도로와 120km/h인 도로에서는 불안감을 느끼는 주행속도가 모두 증가하여 운전자는 도로의 선형과 규격이 향상됨에 따라 더 높은 속도로 주행할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제10권1호
• /
• pp.33-40
• /
• 1999

목적 : 본 논문은 2차원과 3차원 신경계 자기공명영상에서 뼈 주위에 있는 여러 조직의 신호세기를 계산하고 측정값과 비교 분석하는 데 목적을 두었다. 대상 및 방법 : 신경계 양성자 강조영상은 뼈를 제외한 뇌척수액과 근육 및 지방 등 모든 조직을 보여준다. 또한 자기공명영상을 이용하면 2차원이나 3차원 영상을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 2차원 영상기법으로 2차원 고속스핀반향 (Fast spin-echo) 영상법을 사용하였고 3 차원 영상기법으로는 3차원 경사자계반향(Gradient-echo) 영상법을 사용하였다. 2차원 스핀반향 (Spin-echo)과 3차원 경사자계반향 영상법에 나타난 뇌척수액과 근육 및 지방의 신호세기를 알아내기 위해 2차원 스핀 반향과 3차원 경사자계반향의 신호세기의 이론값을 계산하였다. 2차원 고속스핀반향 영상법에서는 양성자 강조영상을 얻기 위해 긴 반복시간 (4000 ms) 과 짧은 반향시간(TE$_{eff}$ =22 ms)을 적용하였다. 3차원 경사자계반향 영상법에서는 양성자 강조영상을 얻기 위해 작은 꺽임각 (8$^{\circ}$) 과 짧은 반복시간 (35 ms) 및 짧은 반향시간 (3 ms)을 적용하였다. 결과: 2차원 고속스핀반향 영상법에서는 뇌척수액과 근육 및 지방의 영상 대조도가 우수하였고 신호 대 잡음비(SNR) 값은 39-57 사이였다. 3차원 경사자계반향 영상법에 나타난 뇌척수액과 근육 및 지방의 영상 대조도는 2차원 고속스핀반향 영상법의 결과와 비슷하였지만 신호 대 잡음비(SNR) 값은 26-33 사이였다. 신호 대 잡음비는 2차원 고속스핀반향 영상법이 3차원 경사자계반향 영상 법보다 높았고 가장자리 향상효과 때문에 2차원 고속스핀반향 영상에서 머리뼈의 가장자리를 쉽게 구별할 수 있었다. 덧붙여 2차원 고속스핀반향 영상에 나타난 뇌척수액과 근육 및 지방 사이의 대조도는 강한 신호세기와 향상된 뇌척수액의 가장자리 때문에 상당히 우수하였다. 결론 : 2차원과 3차원 신경계 자기공명영상에서 머리뼈 주위에 있는 여러 조직의 신호세기를 계산하고 측정값과 비교 분석하였다. 뇌척수액과 근육 및 지방의 계산값과 측정값의 영상 대조도와 신호 대 잡음비 값이 2차원 고속스핀반향 영상법과 3차원 경사자계반향 영상법에서 대체로 일치하였다. 그렇지만 2차원 고속스핀반향 영상에서 뇌척수액과 근육 및 지방 사이의 대조도가 우수하였고 신호 대 잡음비는 상대적으로 높았으며 상대적으로 짧은 영상시간이 소요되었다.