본 논문에서는 정상인의 정신적인 뇌 활동에 의한 순수한 뇌파를 측정하고 효과적으로 분류하기 위한 방법을 제시한다. 과정은 대상자가 특정한 작업에 대해 생각하게 하고 이때의 뇌파를 청각이벤트에 동기시켜 측정하고, 측정된 뇌파의 기준선의 이동과, 생리적인 아티펙트의 영향을 줄인다. 마지막으로, 평균가산법에 의해 정신적인 작업에 대한 신호만을 추출하고 AR 계수를 가지고 인식작업을 수행한다. 실험에서, 청각자극을 이벤트로 사용하였으며, 뇌파의 도출은 $C_3-A_1$, $C_4-A_2$, $P_Z-A_1$의 3채널에서 기록하였다. 각 채널당 16회의 평균가산후에, 12차 AR계수로 특정한 정신적인 작업에 대한 특징을 추출하였다. 전체 36개의 특징계수를 신경망의 입력으로 사용하고, 각 작업 당 50회를 훈련데이터로 사용하였다. 제안한 방법의 인식률은 2종류 작업에 대해 34-92%, 4종류 작업에 대해 38-54%를 얻었다.
This study was to examine to the CNS(Central Nervous System) responses of elderly drivers at the green, yellow, and red signal types. To examine this result, the older adults over age 65 who has more than 5 years of driving experience participated this experiment. In addition, we used audio-visual film clips as the stimulus than driving simulator, because the CNS reponses are sensitive to movement such as steering wheel. While subjects were watching one car's driving among green, yellow, or red signal types at the intersection, we measured their EEG(electroencephalogram) using monopolar electrodes from Fz, Cz and Pz sites. As a result, relative sizes of beta waves were changed due to the signal type conditions, and pre- and post-time of entering the intersection at the measured sites, separately. It suggests that the elderly drivers' CNS responses were different by the signal types.
수면 중에 부정기적으로 발생하는 인체 이상유형을 모니터링하기 위한 블랙박스 프로그램을 구현하였다. 인체 블랙박스 시스템은 생체 신호를 계측하는 센서와 알람, 전등, 네트워크 카메라와 같은 보조 장치 및 신호를 모니터링 하는 컴퓨터로 구성되어 있다. 신체 이상 증상의 원인을 정확하게 규명하기 위하여 PPG, EOG, EEG, 호흡센서, 온도센서, G-센서 및 마이크로폰과 같은 다양한 센서를 이용하였다. 이상 증상이 발생하면 시스템은 치료에 활용할 수 있는 정보를 제공하기 위해서 환자의 상태를 기록한다. 신체 이상유형을 감지하게 위하여 적절한 센서 위치를 선정한다. 측정 데이터의 유형별 정상 범위에 근거하여, 신체 이상유형을 구별하기 위한 신호 수준을 선정하였다. 이상 신호가 계측되면 전등 및 알람, 네트워크 카메라가 동시에 작동하고, 센서 신호 및 비디오 데이터가 저장된다.
목적 : MRI를 촬영하면서 동시에 측정한 뇌전도 신호에 가장 크게 영향을 미치는 것은 경사자계 유발 잡음이다. MRI와 동시에 측정한 뇌전도 신호에서 전류원 국지화를 수행할 때, 경사자계 유발 잡음이 미치는 영향을 분석하고자 한다. 대상 및 방법 : 사람의 머리와 유사하게 만든 뇌전도 팬텀과 MR compatible 뇌전도 측정시스템, 그리고 3.0 Tesla MRI 시스템을 실험에 사용하였다. 3.0 Tesla MRI 시스템 안에 전류원이 설치되어 있는 뇌전도 팬텀을 놓고, EPI 촬영을 하는 동안 뇌전도 신호를 측정하였다. 경사자계의 세기와 전류원의 위치를 조절하면서 뇌전도 신호 측정을 하였고, 측정된 뇌전도 신호에 대하여 전류원 국지화를 수행할 때 나타나는 국지화 오차를 평가하였다. 결과 : 경사자계 유발잡음에 의한 국지화 오차는 경사자계의 세기와 전류원의 위치에 따라 변화하는 것을 관찰하였다. 또한 경사자계 유발잡음이 Gaussian 잡음보다 전류원 국지화에 미치는 영향이 큰 것을 관찰하였으며, 경사자계 유발 잡음의 전력이 뇌전도 신호 전력의 $10\%$ 이하일 때는 전류원 국지화에 미치는 영향이 미미함을 관찰하였다. 결론 : 경사자계 유발 잡음 전력을 뇌전도 신호 전력의 $10\%$ 이하로 줄인다면 MRI를 하면서 동시에 측정한 뇌전도 신호로도 전류원 국지화를 할 수 있음을 알 수 있었다.
뇌파의 위상동기 특성의 해석은 뇌기능 정보 처리 네트웍의 이해에 있어서 중요한 요소이다. 본 연구에서는 위상동기 성능을 분석하기 위하여 시간 국부화 기능을 갖는 웨이블렛 변환방법, 힐버트변환 방법, 복소복조방법을 백색잡음혼입한 뇌파 중심주파수 대역신호에 합성한 모의 데이터와 실제 뇌유발전위에 적용하여 위상옵셋, 위상변화 시점, 대역간 상호간섭을 분석하였다. 모의데이터와 실제 데이터에 대하여 웨이블렛 변환방법이 ${\delta}$, ${\theta}$, ${\alpha}$ 대역신호 분할과 위상동기 성능 분석에 가장 우수 하였으며, 복소복조 방식은 큰 혼입잡음 환경에서는 사용에 한계점이 있었으나 위상변화 시점의 검출에는 좋은 성능을 보였다. 실제 데이터에 대하여 추정한 위상변화시점과 위상옵셋은 복소복조방법이 가장 좋은 성능을 보였다. 실험 관측을 통하여 뇌파의 위상동기 현상의 해석에 웨이블렛 방식이 자장 적절하였으며, ${\delta}$ 대역 이상신호에 대한 위상동기 응용에는 복소복조 방법도 사용될 수 있을 것이다. 특히 웨이블렛 방식과 복조복조방식은 간접적으로 위상변화 시점을 검출하여 뇌기능의 변화시점 추정에 응용될 수 있을 것이다.
선형적이고 정적인 뇌파 분석의 한계를 극복하고자 비선형적이고 동적인 접근방식인 혼돈이론을 이용하여 정신분열병환자 16명, 양극성 정동장애 10명, 주요 우울증 6명 및 정상 대조군 12명을 대상으로 뇌파 분석을 시도하고, 객관적인 혼돈 연구의 도입에 있어서 고려되어야 할 문제점을 살펴보고자 하였다. 각 질환에서의 상관차원의 분포가 정상대조군보다 개인에 따른 차이가 크다는 것을 알 수 있었고, 대체적으로 측두엽 부위에서 상관차원이 크게 나타나는 경향이 있었다. 이러한 결과와 관련하여 대상환자군의 특성, 혼돈이론을 뇌파분석에 이용할 때의 주의점등에 대하여 토론하였다.
Objective : The aim of this study was to examine the effects of electroacupuncture(EA) at the PC6 (Naegwan) on nomal humans using power spectrum analysis. Methods : Electroencephalogram(EEG) is a multi-scaled signal consisting of several components of time series with different dominant frequency ranges and different origins. EEG power spectrum exibit site-specific and state-related differences in specific frequency bands. In this study, power spectrum was used as a measure of complexity. 30 channel EEG study was carried out in 8 subjects (8 males; age=$21.4{\pm}0.5$ years). Results : We found that the power values of the alpha wave at F7 channel (P<0.05) were highered than during the acupuncture treatment, and the power values of the delta wave at TCP1, CP1, TCP2, T5 channels(P<0.05) were lowered than during the acupuncture treatment. However, the comparison with that before and after the treatment shows no significant differences in all channels.
사람과 컴퓨터의 인터페이스를 위한 방법에는 여러 가지가 있으나 보나 편리하고 몸이 불편한 사람들도 이용할 수 있도록 하기 위하여 최근에는 사람의 뇌파를 이용하여 인터페이스를 하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 세계 여러나라에서 뇌파에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 아직까지 뇌파에 대한 정확한 분석이 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 이를 위해 본 논문에서는 정확한 뇌파분석을 위한 뇌파 유발 자극방법 및 측정법을 제안하고, Fp1, Fp2, C3, C4 영역에서 뇌파를 측정하여 사람이 팔을 움직이고자 하는 상상을 할 때 ${\mu}$파와 ${\beta}$파에서 발견되는 Event-Related Synchronization(ERS), Event-Related Desynchronization(ERD)을 분석함으로써 사람의 의도를 뇌파를 통해 인지하고자 한다. 실험결과 피험자가 오른쪽 팔을 움직이고자 할 경우 왼쪽 뇌에서 ${\mu}$파 감소하고 ${\beta}$파는 증가하였으며, 왼쪽 팔을 움직이고자 한 경우 반대로 우뇌에서 ${\mu}$파가 감소하고 ${\beta}$파가 증가하는 것을 알 수 있었다.
Ye, Soo-Young;Choi, Seok-Yoon;Kim, Dong-Hyun;Song, Seong-Hwan
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제14권6호
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pp.299-303
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2013
Anesthesia, which started being used to remove pain during surgery, has become itself one of the major concerns to be considered during surgery. While actual anesthesia is being performed, patients tend to have unpleasant experiences, due to wakening that accompanies pain, or wakening that does not accompany pain. Since this awakening during anesthesia is a most unpleasant experience in a patient's life, evaluating the depth of anesthesia during surgery is essential for patients to avoid this experience. Although there has been much effort on the understanding and measurement of the depth of anesthesia, while various researches were performed on the need of anesthesia, the development of an indicator that could objectively evaluate the depth of anesthesia, other than by using the patient's vital signs, is still inadequate. Therefore, this study was to develop an objective indicator by using EEG and ECG, which are essentially measured during the surgery, to evaluate the depth of anesthesia. The experiment was performed by taking patients who require a relatively short operation time, and general inhalation anesthetics among surgical patients in obstetrics and gynecology as the subjects of experiment, to measure the EEG and ECG signals of patients under anesthetics. The result showed that SEF using EEG and LF, HF using ECG signal and correlation dimension analysis parameter were valuable parameters that could measure the depth of anesthesia, by the stage of anesthesia.
The color and structure of urban constructions is a factor of urban landscape and shows their characteristics. Hence the modern buildings deal with their materials and external appearance as an important factor, making up the urban image. But it was nearby impossible to evaluate the value of visual landscape with objective measuring method. Most of all, it depends on the subjective estimation of a few talented or high educated experts with a sense of beauty. Such kinds of estimation can in some cases include arbitrary interpretations. In relation to this kind of problems, it is tried here in this study to analyse the human response of brain wave pattern (EEG) with use of SD method, while the tested persons watch the urban landscape scenery constructed in a visual reality. The tested persons were 20 adult male and female with no color blindness and intact cognitive function. Light source with color filter was used for color environment in a dark soundproof chamber. The signal of EEG is analysed digitally and grouped into the ${\alpha}$ and ${\beta}$ waves. The result showed that relative power of ${\alpha}$ wave ratio increased in the natural landscape scenery with blue and green color. From these results it was possible to evaluate the human response, which is affected by urban and natural color and structure stimulation and it might be useful as an indicator of visual cognition amenity toward the design of urban construction environment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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