• 제목/요약/키워드: EEG spectral analysis

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정서자극이 사상인(四象人)의 뇌파 변화에 미치는 영향 (The Changes of Electroencephalography According to Emotional Stimulus in Sasangin)

  • 이상기;김영원;신동윤;임미경;이자형;송정모;김락형
    • 사상체질의학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.113-126
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    • 2007
  • 1. Objectives The objective of this study was to measure the differences of EEG changes accoring to emotional stimulus in Sasangin. 2. Methods 44 healthy volunteers(Soyangin 10, Soeumin 14, Taeumin 20) were participated. Sasang Constitution was diagnosed by Sasang specialist. Volunteers watched horror movie as the emotional stimulus. We recorded EEG data during pre-stimulus rest(120sec), during-stimulus(197sec), rest-stimulus(120sec). Power spectral analysis was done and relitive power and ${\alpha}/{\beta}$ ratio were compared among each groups. 3. Results (1) The mean of relative ${\alpha}$ of Taeumin was significantly decreased according to stimulus compared with Soyagnin. (2) Relative ${\alpha}$ of Soeumin was significantly decreased in T3 area according to stimulus compared with Taeumin. (3) Relative ${\beta}$ of Taeumin group was significantly increased in Fp2 area according to stimulus compared with Soeumin. 4) Relative $high-{\beta}$ of Soyangin group was significantly decreased in F3 by the post-stimulus rest compared with Soeumin. (5) ${\alpha}/{\beta}$ ratio of Soeumin was significantly increased according to stimulus compared with other groups. 4. Conclusions Soyangin showed sensitive changes according to the emotional simulus compared with Soeumin and Taeumin. Above results suggest that the emotional characteristics of Sasangin can be measured by objective methods as by EEG.

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알코올 의존 환자군의 뇌파 특성 : 3차원적 신호원 국소화 (Electroencephalographic Characteristics of Alcohol Dependent Patients : 3-Dimensional Source Localization)

  • 서상철;임성진;이상구;신철진
    • 생물정신의학
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    • 제22권2호
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    • pp.87-94
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    • 2015
  • Objectives The power spectral analysis of electroencephalogram has been widely used to reveal the pathophysiology of the alcoholic brain. However, the results were not consistent and the three dimensional study can be hardly found. The purpose of this study was to investigate characteristics of the three dimensional electroencephalographic (EEG) activity of alcohol dependent patients using standardized low resolution electromagnetic tomography (sLORETA). Methods The participants consisted of 30 alcohol dependent patients and 30 normal healthy controls. All the participants were males who had refrained from alcohol at least one month and were not taking any medications. Thirty two channel EEG data was collected in the resting state with eyes-closed condition during 30 seconds. The three dimensional data was compared between two groups using sLORETA for delta, theta, alpha, beta1, beta2, and beta3 frequency bands. Results sLORETA revealed significantly increased brain cortical activity in alpha, beta1, beta2, and beta3 bands each in alcohol dependent patients compared to normal controls. The voxels showing the maximum significance were in the left transverse temporal gyrus, left superior temporal gyrus, left anterior cingulate, and left fusiform gyrus in alpha, beta1, beta2, and beta3 bands respectively. Conclusions These results suggest that chronic alcohol intake may cause neurophysiological changes in cerebral activity. Therefore, the measuring of EEG can be helpful in understanding the pathophysiology of cognitive impairements in alcohol dependence.

분광분석과 기계학습기법을 활용한 조선누층군 타이타늄 함유 면산층 탐지 (Detection of Titanium bearing Myeonsan Formation in the Joseon Supergroup based on Spectral Analysis and Machine Learning Techniques)

  • 박찬혁;유재형;오민규;이길재;이기연
    • 자원환경지질
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    • 제55권2호
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    • pp.197-207
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    • 2022
  • 본 연구는 조선누층군 내 타이타늄 광체의 모암이 되는 면산층 암석을 기계학습기법을 분광분석 결과에 적용하여 탐지하였다. 이를 위해 면산층과 타 층들의 구성 광물을 파악하고, 타이타늄 함량을 측정하였으며, 전자기파 반응 특성을 분석하였다. 면산층은 다른 층들에 비해 불투명 광물을 많이 함유하고, 석영 입자와 점토광물로 구성된다. X선 형광분석 결과, 면산층의 평균 타이타늄 함량은 타 층들에 비해 최소 10배 이상의 타이타늄 함량을 보이며 낮은 함량군과 높은 함량군의 다봉분포를 갖는다. 이는 면산층 내의 타이타늄이 함유되는 사질과 이질이 교호 반복되는데 사질 부분은 이질 부분보다 타이타늄의 함량이 상대적으로 높기 때문이다. 분광분석 결과, 면산층은 산화철의 흡광 특성이 근적외선 영역에서, 점토광물에 의한 흡광 특성이 단파적외선 영역에서 관찰되며, 풍화면의 경우 점토광물 특성이 보다 강해지는 경향을 보인다. 타이타늄 광화대의 탐지는 티탄철석 자체의 분광 특성이 특징적이지 않아 광체를 탐지의 대상으로 보기보다는 모암인 면산층을 탐지하는 것이 적절할 것으로 생각된다. 랜덤포레스트 기계학습 기법을 이용한 면산층의 탐지 정확도는 84%, 전체정확도 97%를 보였으며, 산화철의 분광 특성과 점토광물 분광 특성이 가장 중요한 역할을 하는 것으로 분석되었다. 이는 분광 특성이 타이타늄 모암인 면산층 암석을 효율적으로 탐지할 수 있음을 지시하고, 확대 적용 될경우 무인항공기반 타이타늄 광체 탐사에 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

실시간 뇌파 특성 분석을 위한 저잡음 스펙트럼 추정 알고리즘 (Low Noise Time-Frequency Analysis Algorithm for Real-Time Spectral Estimation)

  • 김연수;박범수;김성은
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.805-810
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    • 2019
  • 본 연구에서는 multitaper 기반의 스펙트럼 추정기법과 상태-공간 모델링 기반의 변수 추정 기법을 통합한 시간-주파수 분석 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 시간-주파수 분석에는 불확실성 원리에 의해 시간 해상도와 주파수 해상도 사이에 트레이드오프 문제가 발생한다. 트레이드오프 문제를 최적화하기 위해서 short-time Fourier transform(STFT)와 wavelet 기반의 알고리즘들이 제안되었다. 본 논문의 저자는 다른 대안으로 상태-공간 프레임워크를 기반으로 한 새로운 multitaper 스펙트럼 추정 방법을 제안하였다. 그러나 기존의 방법은 스펙트럼이 시간에 따라 변하지 않는 경우에 잘 동작하지만, dynamic하게 변할 경우 제대로 추정하지 못하는 문제점이 있다. 그래서 본 논문에서는 상태-공간 모델에 사용되는 상태 노이즈와 관찰 노이즈를 주기적으로 업데이트 하는 방법을 제안하고자 한다. 우리는 제안 알고리즘을 시뮬레이션 데이터를 사용하여 테스트 하였고, 시간에 따라 변하는 스펙트럼에 대해서도 잘 동작하는 것을 확인하였다.

On the Signal Analysis of Two Waterfall Sounds in Australia's Broken Falls

  • Tian, Zhixing;Bae, MyungJin
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제8권4호
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    • pp.287-293
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    • 2020
  • More and more people are paying attention to the psychological pleasure and relaxation that sound hearing brings. In most cases, humans seem to have a special preference for natural sounds. Natural sounds are mainly white noise and pink noise such as wind, rain, waves, waterfall sounds, etc. All of these are often considered to be beneficial to human health, but in reality the same category of natural sounds is no different. It will be very different due to space, time and other factors. Each sound can be unique, so people's hearing experience is also different. This paper quantitatively analyzes the spectrum and brain waves to analyze the feeling of hearing the natural Broken Falls sound. In particular, we aim to objectively analyze the objective feeling of Broken Falls sound falling on the human auditory system through sound spectrum and brain waves.

정신분열병의 결핍증후군과 비결핍증후군에서 QEEG와 sLORETA를 이용한 비교연구 (Comparing Quantitative EEG and Low Resolution Electromagnetic Tomography Imaging between Deficit Syndrome and Non-Deficit Syndrome of Schizophrenia)

  • 이상은;임선진;이미경;이재원;한규희;이종일;심민영;윤해주;신병학
    • 수면정신생리
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    • 제17권2호
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    • pp.91-99
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    • 2010
  • 목 적: 본 연구는 정신분열병의 결핍증후군과 비결핍증후군이 다른 생물학적 동등성을 가진 독립된 질환일 수 있다는 가설 아래 quantitative EEG와 standardized LORETA (sLORETA)를 이용한 전기생리학적인 방법을 통하여 생물학적 병인을 파악하고자 시도되었다. 방 법: 정신분열병 환자를 대상으로 42명의 뇌파를 비교 분석하였으며 그 중 결핍증후군 환자군은 남자 10명과 여자 11명이었고 비결핍증후군 환자군은 남자 12명, 여자 9명이었다. 주파수 대역은 delta(1.5~4 Hz), theta(4~8 Hz), alpha(8~12 Hz), low beta(12~15 Hz), high beta(15~30 Hz)의 5가지로 분할하였고 EEG LAB을 이용한 파워스펙트럼 분석 및 standardized sLORETA software package를 이용하여 신호원을 국소화 하였다. 결 과: 파워 스펙트럼 분석에서 결핍증후군 집단은 비결핍증후군과 비교하였을 때 전두엽, 두정엽 및 측두엽 영역에서 delta파와 theta파의 유의한 활성도 증가를 보였으며 뇌파 스펙트럼은 간편 정신상태 평정 척도 중 철퇴/지연과 적대/의심 항목의 임상적인 특징과 유의한 상관관계를 보였다. sLORETA분석 결과에서는 배측 전대상피질에서 결핍증후군에서 유의하게 delta파의 활성도가 증가되었다. 결 론: 결핍증후군은 비결핍증후군과는 연관된 뇌 영역이 다를 수 있으며 특히 전두엽 영역의 신경회로 이상이 일차적 음성증상에 영향을 줄 것으로 생각된다.

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폐석탄광 하류 밭토양 및 논토양의 중금속 함량과 광물조성에 따른 분광학적 특성 (Spectral Characteristics associated with Heavy Metal Concentration and Mineral Composition in Cropland and Rice Field Soils from Downstream of an Abandoned Coal Mine)

  • 서지희;유재형;고상모;이범한
    • 자원환경지질
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    • 제53권6호
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    • pp.743-753
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    • 2020
  • 본 연구는 폐석탄광산인 옥동탄광 하류에 위치한 밭토양과 논토양을 대상으로 중금속함량, 광물조성, 분광특성을 고찰하였다. X선 형광분석 결과 밭토양과 논토양 모두 비소가 토양환경오염 우려기준을 초과하여 검출되었으며 밭토양이 논토양보다 중금속오염지수가 상대적으로 높은 것을 확인하였다. X선 회절분석 결과 밭토양과 논토양 모두에서 석영, 방해석, 고령토, 일라이트, 스멕타이트, 자철석 그리고 적철석 광물이 검출되었다. 또한 유기물 분석을 실시한 결과 밭토양의 유기물 함량 변이가 더 큰 것으로 나타났다. 분광분석 결과 밭토양과 논토양의 전체적인 반사도 곡선의 양상과 흡광특성은 유사하게 발현됨을 확인하였다. 490nm 부근과 900nm 부근에서 토양 내 산화철에 의해, 1410nm, 1910nm 부근과 2200nm 부근에서 점토광물인 고령토와 스멕타이트군에 의한 흡광특성이 두드러지게 나타났으며 유기물의 함량이 많을수록 반사도가 감소하였다. 흡광 깊이는 밭토양과 논토양 모두 흡광특성이 발현되는 곳에서 오염 지수가 높아짐에 따라 흡광깊이는 얕아졌으며, 유기물 함량이 증가함에 따라 490nm 부근과 1916nm 부근의 흡광깊이가 얕아지는 경향을 보였다.

강박 장애의 정량화 뇌파 소견 (Quantitative Electroencephalographic Findings in Obsessive-Compulsive Disorder)

  • 윤탁;권준수;조맹제;김용식;이부영
    • 생물정신의학
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    • 제3권2호
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    • pp.216-221
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    • 1996
  • 서울대학교병원 신경정신과 외래를 방문한 강박 장애 환자 19명(남자 14명, 여자 5명)과 연령과 성별을 맞춘 정상 대조군 19명을 내상으로 뇌파를 측정하고, 스펙트럼 분석하여 절대력, 상대력, 양반구간 비대칭도 등의 지표를 비교하였다. 그 결과를 뇌 영상화 방법을 사용한 기존의 강박 장애의 이상 소견과 비교하고, 강박 장애 환자에서 특징적으로 나타나는 정량화 뇌파의 지표를 발견하고자 하였다. 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 절대력은 환자군의 Fp1-Fp2, T3-T4 부위에서 theta파의 절대력이 감소가 통계적으로 의미있게 관찰되었다. 2) 상대력은 환자군의 Fp1-Fp2, F3-F4 부위에서 delta파의 증가가 통계적으로 의미있게 관찰되었다. 3) 양반구간 비대칭도의 경우 환자군에서 alpha파와 beta파의 F7/T3-F8/T4의 전극에서 비대칭도가 유의미하게 증가되는 것이 관찰되었다. 이상에서 강박장애에서 나타나는 정량화 뇌파의 각 지표의 소견이 기존의 여러 뇌 영상화 방법을 이용한 강박 장애의 소견과 비슷한 결과를 보이고 있음올 알 수 있고, 이는 강박 장애의 발병 기전과 전두엽과 기저핵의 이상이 서로 관련이 있을 것이라는 가성을 뒷받침해주는 소견이다.

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비치매 노인 우울증 환자에서 대뇌 아밀로이드 병리 예측을 위한 정량화 뇌파 지표: 예비연구 (Quantitative Electroencephalogram Markers for Predicting Cerebral Amyloid Pathology in Non-Demented Older Individuals With Depression: A Preliminary Study)

  • 박선영;채수현;박진식;이동영;박지은
    • 수면정신생리
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    • 제28권2호
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    • pp.78-85
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    • 2021
  • 목 적 : 노년기 우울증 환자에서 우울증상이 알츠하이머병의 전구 증상으로 나타났는지를 감별하는 것은 중요한 임상적 과제이다. 본 연구에서는 정량화 뇌파(quantitative EEG) 지표가 노년기 우울증 환자의 알츠하이머병 병리를 예측할 수 있는 바이오마커로 기능할 수 있는지 확인하고자 하였다. 방 법 : 치매로 진단 받지 않은 55세 이상의 우울증 환자 63명이 본 연구에 포함되었다(여성 76.2%; 평균 연령 ± 표준편차 73.7 ± 6.87세). 연구 대상자들은 [18F] florbetabenPET 결과에 따라 아밀로이드 양성(Aβ+, n = 32)과 음성으로(Aβ-, n = 31) 분류하였다. 뇌파는 7분 간의 눈을 감은 상태(eye-closed, EC)와 3분 간의 눈을 뜬 상태(eye-open, EO)로 촬영하였으며, 푸리에 변환(Fourier transform)을 이용하여 스펙트럼 분석을 시행하였다. 선행연구 결과에 따라 안구 개폐 알파파 반응성 지표(EC-to-EO alpha reactivity index)가 노년기 우울증 환자의 아밀로이드 침착을 예측할 수 있는 신경생리학적 마커가 될 수 있는지 검증하였다. 알파 밴드 파워에서 아밀로이드 침착 여부(Aβ+ vs. Aβ-), 안구 개폐 조건(EC vs. EO), 지형학적 요인(laterality, polarity) 간의 상호작용을 확인하고 사후 분석을 시행하였다. 결 과 : Aβ+군과 Aβ-군에서 각 주파수 밴드의 평균 파워 스펙트럼 밀도 중 EO phase의 알파 밴드 파워에서만 유의미한 차이가 관찰되었다(F = 6.258, p = 0.015). 알파 밴드에서의 Group (Aβ+ vs. Aβ-) × Condition (EC vs. EO) × Laterality (Left, midline, or right) 3-way interaction이 연령, 성별, 교육 연수, 전반적 인지 기능, 약물 사용, MRI상 백질 고신호강도를 보정한 뒤에도 유의하였다(F = 3.720, p = 0.030). 하지만 대뇌 관심영역 별로 아밀로이드 침착에 따른 알파파 반응성을 비교한 사후 분석에서는 유의한 수준의 차이가 관찰되지 않았다. 결 론 : 노년기 우울증 환자에서 EO phase의 알파 밴드 파워 증가가 대뇌 아밀로이드 침착과 관련이 있었다. 하지만 본 연구에서 검증하고자 했던 안구개폐 알파파 반응성 지표는 알츠하이머병 병리를 예측하지는 못했다. 보다 많은 대상자를 포함한 추후 연구로 해당 결과를 재검증할 필요가 있다.

단순 지적과업 중 인간과오 관련 심리생리학적 특성의 변화 (Variation of Psychophysiological Characteristics Related with Human Errors during a Simple Pointing Task)

  • 임현교
    • 한국안전학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.71-78
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    • 2009
  • During a learning process, a human being is assumed to experience knowledge-based behaviors, rule-based behaviors, and skill-based behaviors sequentially if Rasmussen was right. If any psycho-physiological symptom to those different levels can be obtained, it can be useful as a measure whether a human being is fully trained and has gotten a skill in his work. Therefore, this study aimed to draw relationships between human performance measures and psycho-physiological measures while committing a computer-simulated pointing task by utilizing the power spectrum technique of EEG data, especially with the ratio of relative beta-to-alpha band power. The result showed that, during correct responses, the ratio came to stabilize as all the performance data went stable. However, response time was not a simple linear function of task difficulty level only, but a joint function of task characteristics as well as behavior levels. Comparing relative band power ratios from errors and correct responses, activated states of one's brain could be explained, and characteristics of the task could understood. To tell that of pointing task, correlations around C3, C4, P3, P4 and 01, 02 area were significant and high in correct response cases whereas most correlation coefficients went down in error cases standing for imbalance of psycho-motor functions. Though task difficulty was the only one factor that could influence on relative band power ratio with statistical significance, it should be comprehended to mean a different way of expression indicating task characteristics since at least error-some situation could be explained with the help of relative band power ratio that absolute band power failed.