• 제목/요약/키워드: EEG spectral analysis

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시각 자극에 의하여 유발된 긍/부정 정서의 뇌파 및 자율신경계 반응의 차이 (Physiological Differentiation of Emotional States Induced by Pictorial Stimuli of Positive And Negative Valence in Passive Viewing Mode)

  • Imgap Yi;Lee, Kyung-Hwa;Estate Sokhadze;Park, Sangsup;Sohn, Jin-Hun
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 1998년도 추계학술발표 논문집
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    • pp.143-147
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    • 1998
  • Autonomic and EEG responses of 38 college students were studied during 60-sec long presentation of International Affective Picture System (IAPS )slides evoking, according to subjective reports, negative (disgust, sadness, surprise) and positive (happiness, exciting) emotional. states. Observed were significant heart rate (HR) deceleration, large skin conductance responses (SCR), moderate respiration frequency slowing, reduction of frontal (F 3, F 4 ) and occipital (O 1, O 2 ) fast alpha, and increases of theta, delta and beta relative spectral power values during the first 30 sec of exposure of IAPS pictures. Analysis carried out to differentiate emotion categories according to autonomic responses indicated that observed HR deceleration was larger in magnitude in surprise and sadness than in disgust, SCR amplitude higher in sadness than in disgust. EEC showed significant differences in theta (F 3, F 4 ) and delta (O 1) power increase in disgust vs. happiness, fast alpha (F 3, F 4 ) power was lower in surprise than in happiness, and slow beta power higher. in happiness than in disgust (0 1). Despite some differences. observed within discrete emotion conditions, overall responses pattern of monitored parameters exhibited similar profiles with few variations, most. obvious. in disgust state, which suggests that affective visual stimulation elicits stereotypical responses in a given passive viewing paradigm. However, the magnitude of physiological responses may vary to certain extent across discrete emotional states making it possible to differentiate among particular experimentally-induced emotional states, e.g., disgust vs. sadness by ANS responses or disgust vs. happiness by EEG measures.

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내관$(PC_6)$의 황련해독탕 약침이 EEG 변화에 미치는 효과 (The Effect of Hwangryunhaedoktang Herbal Acupuncture at the $PC_6$(Naegwan) on the EEG)

  • 김동석;이상룡
    • Korean Journal of Acupuncture
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    • 제21권3호
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    • pp.39-58
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    • 2004
  • Objectives : The aim of this study was to examine the effects of Hwangryunhaedoktang Herbal acupuncture at the PC6(Naegwan) on the EEC of normal human being by using power spectral analysis. Methods : EEC power spectrum exhibit site-specific and state-related differences in specific frequency bands. In this study, power spectrum was used as a measure of complexity. 32 channel EEC study was carried out in 11 subjects (11 males; age=27.8 years). Results : In ${\alpha}(alpha)$ band, the power values at T3, TT1, CP1, T5, Po2, O1, Oz channels(p<0.05) during the PC6-acupoint treatment were increased significantly. In ${\beta}(beta)$ band, the power values at TT1, CP1, T5, P3, Po2, O1, Oz channels(p<0.05) during the PC6-acupoint treatment were increased significantly. In ${\theta}(theta)$ band, the power values at T3, TT1, CP1, Po2, O1, Oz channels(p<0.05) during the PC6-acupoint treatment were increased significantly. In ${\delta}(delta)$ band, the power values at F4, T3, CP1, O1, Oz, O2 channels(p<0.05) during the PC6-acupoint treatment were increased significantly. Conclusions : This results suggest that Hwangryunhaedoktang Herbalacupuncture at the PC6 is significantly in ${\alpha}(alpha)$ band.

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Psychophysiological Effects of Orchid and Rose Fragrances on Humans

  • Kim, Sung Min;Park, Seongyong;Hong, Jong Won;Jang, Eu Jean;Pak, Chun Ho
    • 원예과학기술지
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    • 제34권3호
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    • pp.472-487
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    • 2016
  • This study aimed to determine the effects of floral fragrances on human brain waves and moods. A total of 44 subjects participated in this experiment. Group 1 consisted of 11 male and 14 female college students with a mean age of 24.5 years (${\pm}2.23$) and Group 2 consisted of 10 males and 9 females with a mean age of 54.3 years (${\pm}2.98$). Subjects were exposed to floral fragrances of Rosa hybrida, 'Hera' (hereafter referred to as "rose"), Cymbidium faberi (hereafter referred to as "orchid"), or odorless control flowers (hereafter referred to as "control"). Experiments took place in three rooms (rose, orchid, and control). Electroencephalographs (EEGs) were recorded during exposure to the odors and the data were processed using quantitative electroencephalographic (QEEG) techniques. The changing EEG patterns were analyzed by brain mapping and compressed spectral arrays, and the subjects' preferences (hedonic evaluations) were quantified with an A1 index. Increased activation of absolute alpha waves was verified on six of the eight EEG channels, with the right frontal and left occipital lobes exhibiting no changes and the left parietal region showing the greatest activation. According to the QEEG measurements in the electrode sites over the frontal, temporal, parietal, and occipital lobes, the strongest absolute alpha waves were induced in the parietal lobes, followed by the temporal lobes, with the other lobes showing no significant changes. On brain maps, the orchid fragrance induced greater absolute alpha and absolute mid-beta activities compared with the rose and control fragrances, and the rose fragrance induced high absolute mid-beta activation. To identify emotional responses to floral fragrances, the subjects were requested to fill in a questionnaire and the resulting odor-related emotional descriptors were analyzed using semantic differential and factor analysis. Principal component analysis identified "elegant" as the first principal component describing the floral fragrance, followed by "refreshing" and "aromatic." The subjects gave orchid higher scores for "elegant" and "refreshing," while finding rose more "aromatic." Differences in hedonic evaluation revealed by the A1 index appeared in the 65-115 sec range of scent exposure time. The subjects with ages of around 50 years showed olfactory preferences throughout the entire experimental time of 160 sec, most markedly in the later time segment (115-165 sec), showing an increasing preference with increasing exposure time. We conclude that rose fragrance can improve concentration by creating an aromatic environment conducive to a concentrated and calm state of mind, and orchid fragrance can make people feel pampered and relaxed by creating an elegant and refreshing environment.

기면병에서 전산화 뇌파 지도화 기법으로 측정한 뇌파 동시성 시성 변화 (Changes of EEG Coherence in Narcolepsy Measured with Computerized EEG Mapping Technique)

  • 박두흠;권준수;정도언
    • 수면정신생리
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    • 제8권2호
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    • pp.121-128
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    • 2001
  • 목 적 : 국제수면장애분류(1990) 진단기준, 야간수면다원검사 및 입면잠복기반복검사로 진단된 기면병 환자군에서 각성시 정량화뇌파 소견을 측정하여 그 특성을 연구하고자 하였다. 방 법 : 약물을 복용하지 않은 8명의 기면병 환자군과 성별과 연령이 짝지어진 8명의 정상 대조군의 각성시 뇌파를 측정하여 비교분석하였다. 뇌파는 국제 10/20 체계에 근거하여 측정하였으며, 측정된 뇌파 중 아티팩트(artifact)가 없는 2.5초간의 이포크(epoch)를 24개 선정하여 푸리에 변환(Fourier transformation, FFT)을 한 후 스펙트럼 분석을 시행하였다. 정량화 뇌파의 각주파수 영역(delta, theta, alpha, beta)에서 측정한 절대력(absolute power), 상대력(relative power), 비대칭도(asymmetry), 동시성(coherence) 및 평균 주파수(mean frequency)를 기면병 환자군과 정상대조군 간에 비교분석하였다. 결 과 : 정상 대조군과 비교하여 기면병 환자군에서 나타난 특징적 소견은 다음과 같았다. 1) 알파 주파수 영역의 후두엽 부위($O_1/O_2$), 두정엽 부위($P_3/P_4$), 측두엽 부위($T_5/T_6$)와 베타 주파수 영역의 후두엽 부위($O_1/O_2$)에서 단극성 양반구간 동시성이 감소하였다. 알파 주파수 영역의 좌반구 부위($T_3/T_5$, $C_3/P_3$, $F_3/O_1$)에서 단극성 반구내 동시성이 감소하였다. 2) 델타 주파수 영역의 후두엽 부위($O_1/O_2$)에서 단극성 양반구간 비대칭도가 감소하였다. 3) 베타 주파수 영역의 후두엽 부위($O_2,\;O_z$)에서 단극성 절대력이 감소하였다. 결 론 : 기면병 환자군에서 나타난 동시성의 변화는 각성 상태에서 정상 대조군에 비해 후반 부위의 양반구간 기능적 신경연결과 좌측 반구내 기능적 신경연결이 감소되어 있을 가능성을 시사한다. 따라서, 본 연구 결과는 기면병의 병태생리는 렘수면 유발/정지 세포(REM-on/off cells)가 있는 뇌교와 같은 뇌의 일정 부위만 단순하게 관계하는 것이 아니라 대뇌피질, 피질하 부위 및 뇌간 등 뇌의 여러 부위가 복잡하게 관계할 가능성이 있다는 것을 제시한다.

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족삼리(ST36) 전침 자극이 뇌파에 미치는 영향 (The Effect of Electroacupuncture at the ST36 on the Electroencephalogram)

  • 권순철;윤대식;이상룡
    • Korean Journal of Acupuncture
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    • 제23권1호
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    • pp.15-36
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    • 2006
  • Objectives . The aim of this study was to examine the effect of electroacupuncture(EA) at the ST36 on normal humans by using power spectral analysis. Methods : EEG(Electroencephalogram) power spectral exhibits site-specific and state-related differences in specific frequency bands. In this study, power spectrum was used as a measure of complexity. 32 channel EEG study was carried out in 12 subjects (10 males; age=26.7 years old, 2females; age=28 years old). Results ; In ${\alpha}$ (alpha) band, the power values at Fp2, F7, F3, Fz, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, TT1, TCP1, CP1, CP2,T5, P3, Pz, P4, Po1, Po2, O1, Oz,O2 channels(p<0.05) during the ST36-acupoint treatment were significantly increased. In ${\beta}$ (beta) band, the power values at Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, Cz, C4, TT1, TCP1, CP1, CP2, T5, P3, Pz, P4, Po1, Po2, O1, Oz, O2 channels(p<0.05) during the ST36-acupoint treatment were significantly decreased. In ${\delta}$ (delta) band, the power values at F7, Fz, T3, C3, TT1, TCP1, CP1, CP2, T5, P3, Pz,T6, Po1, PO2,O1, Oz, O2 channels(p<0.05) during the ST36-acupoint treatment were significantly decreased. In ${\theta}$(theta) band, the power values at F7, Fz, FTC1, T3, TCP1, CP2, TCP2, Po1, Po2 channels(p<0.05) during the ST36-acupoint treatment were significantly decreased. ${\alpha}$/${\beta}$ values at Cz, T5, O1, Oz, O2 channels during the ST36-acupoint treatment were increased. ${\beta}$/${\theta}$ values at Fpl, F7, F3, Fz, F4, F8, FTC1, FTC2, T3, C3, C4, T4, TT1, TCP1, TCP2, TT2, P3, P4, T6, Pol channels during the ST36-acupoint treatment were increased. Conclusions : This results suggest that Electroacupuncture at the ST36 mostly affects the charge on alpha(23 channels), beta(25 channels) bands.

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피부자극에 의해 유발되는 뇌파의 Time-Frequency 분석 (Time-Frequency Analysis of EEGs Evoked by Tactile Stimulation)

  • 여형석;오상훈;임재중;손진훈
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1996년도 추계학술대회
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    • pp.243-246
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    • 1996
  • This study was peformed to characterize the physiological signal prior to develop an algorithm which quantifies EEGs evoked by tactile stimulation. The experiment was devised with four experimental conditions, which were control and two levels of pressures in tactile sensation. Twenty subjects were used to obtain EEGs while applying tactile stimulation using two types of textiles, soft towel and sand paper, to the right hand of each subject. EEGs were acquired for 20 seconds, and each trial was repeated five times randomly at the different levels of stimulus intensities. The index, $S_{n}$, was obtained by calculating the ratio of energy distribution in the time-frequency plot for each scored psychological state of the subject. The results showed that dominant aspects of the EEG signals have their maximal frequencies concentrated at a lower ranges for the resting and pleasant state, while the spectral energies were distributed to higher frequency ranges when subjects experience an unpleasant emotion.

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Thioacetamide 유발 간성뇌장애에서 뇌파 Power Spectra (Electroencephalogram Power Spectra in Thioacetamide-induced Hepatic Encephalopathy)

  • 김지희;최원진;박정숙;이향이;하정희;이만기
    • 대한약리학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.293-300
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    • 1996
  • 흰쥐에 thioacetamide(TAA)를 투여하면 간성뇌장애가 유발된다. 두가지 행동 상태(꼬리 접촉자극 및 미자극)와 세 단계의 신경학적 이상의 단계(정상, 약한 운동실조, 심한 운동실조)별로 뇌파를 기록하였고, 뇌파 스펙트럼 및 대역 분석을 통하여 간성뇌장애 진행동안 뇌파의 정량적인 변동을 관찰하였다. 정상 쥐에서 자극은 $theta(3.5{\sim}8\;Hz)$$gamma(30{\sim}50\;Hz)$ 대역의 power을 증가시켰다. 운동실조가 있는 쥐에서 이러한 변화가 일어나지 못하였다. 꼬리 자극을 하는 상태에서 theta 대역의 변화는 gamma 대역의 변화 보다 더욱 일찍 관찰되었다. 신경학적 행동 단계가 심해짐에 따라서 $beta3(21{\sim}30\;Hz)$ 및 gamma 대역에서 power가 점차적으로 감소하였다. 또한 간성뇌장애의 신경학적 증상은 benzodiazepine계 물질에 의하여 야기된다는 가설이 있으므로 beta power의 증가가 관찰될 것으로 기대하였으나 이 연구에서는 관찰하지 못하였다. 이 결과들로 미루어 볼때 이 연구에 사용된 스펙트럼 및 대역 분석이 간성뇌장애동안 신경학적 증상의 정도를 정량화 할 수 있다고 생각된다.

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강원도 오십천 수계에 분포하는 백색침전물, 적갈색침전물 및 혼합침전물의 중금속 오염, 광물조성 및 분광학적 특성의 비교분석 (Comparative Analysis of Heavy Metal Contamination, Mineral Composition and Spectral Characteristics of White, Reddish Brown and Mixed Precipitates Occurring at Osip Stream Drainage, Gangwondo, South Korea)

  • 임정화;유재형;신지혜;고상모
    • 자원환경지질
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    • 제52권1호
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    • pp.13-28
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    • 2019
  • 본 연구는 강원도 오십천 수계에 형성된 백색, 적갈색 그리고 두 침전물이 혼합된 침전물을 대상으로 침전환경을 파악하고, 중금속 오염도 및 광물학적 분석을 수행하였다. 또한, 분광학적 분석을 통해 수계침전물의 중금속 오염도와 광물조성에 따른 분광특성을 고찰하였다. 백색침전물, 적갈색침전물 및 혼합침전물이 형성된 하천수의 pH 범위는 각각 4.43-6.91, 7.74-7.94와 7.59-7.9로 나타났다. X선 형광분석 결과, 이들 침전물은 니켈, 구리, 아연 및 비소에 대해 오염도가 높은 것으로 확인되었다. 백색침전물은 적갈색침전물 내 알루미늄의 농도에 비해 약 3.3배 높았으며, 적갈색침전물은 백색침전물 내 철의 농도보다 약 15배 부화되었다. X선 회절분석 결과 백색침전물은 알루미노코큠바이트, 깁사이트, 석영, 사포나이트, 일라이트의 광물로 구성되며, 적갈색침전물은 알루미늄 이소프로폭사이드, 고령토, 침철석, 돌로마이트, 엽랍석, 자철석, 석영, 방해석, 홍석류석으로 이루어졌으며, 혼합침전물은 석영, 조장석, 방해석의 광물로 구성된다. 백색침전물은 깁사이트, 사포나이트, 일라이트에 의해, 적갈색침전물은 침철석, 고령토, 엽랍석에 의해, 혼합침전물은 조장석에 의해 분광학적 특성이 발현되는 것으로 판단된다. 중금속 오염도가 높아짐에 따라 분광반사도가 낮아지는 경향을 보였으며, 흡광깊이를 분석한 결과, 백색침전물 및 적갈색침전물에서 검출된 중금속은 각각 사포나이트와 일라이트, 침철석과 자철석에 흡착된 결과로 예상된다.

느린 안구 운동(SEM)과 뇌파의 스펙트럼 동시 분석을 이용한 1단계 수면탐지 (Automatic Detection of Stage 1 Sleep Utilizing Simultaneous Analyses of EEG Spectrum and Slow Eye Movement)

  • 신홍범;한종희;정도언;박광석
    • 수면정신생리
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    • 제10권1호
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    • pp.52-60
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    • 2003
  • 목 적:1단계 수면은, 입면 시점과 관련하여 수면다원기록의 해석에 중요한 정보를 제공한다. 1단계 수면은 각성 상태에서 수면 상태로의 짧은 전이 기간으로, 특징적인 지표가 없어 디지털 분석을 통한 수면 단계 결정에 어려움이 있다. 본 연구에서는, 뇌파와 안전도에 대한 디지털 분석을 통하여 1단계 수면을 자동으로 탐지하는 프로그램을 개발하고자 하였다. 방 법:야간수면다원기록 중 검사 시작 시점부터 2단계 수면이 출현하기 이전의 자료를 분석하였다. 뇌파의 스펙트럼 분석을 통해 알파파와 세타파의 상대 파워를 계산하였고, 알파파의 상대 파워가 50% 이하, 세타파의 상대 파워가 23% 이상일 경우 1단계 수면 판정의 기준 변수로 하였다. 또 안구운동의 지속시간이 1.5초에서 4초 사이에 있는 경우에 느린 안구운동(SEM)으로 판정하고 1단계 수면 판정의 기준변수로 하였다. 이 들 세 기준 변수들을 고려하여 해당 판독단위에 대해 각성 혹은 1단계 수면으로 최종 판정하였다. 결 과:연구 대상자는 7명으로 모두 남성이었으며, 23세였다. 개발된 프로그램을 이용하여 169개의 판독단위를 분석하였다. 기준과의 일치도는 79.3%였으며, 카파값은 0.586이고, 통계적으로 유의하였다. 느린 안구운동은 169개의 판독단위 중 54개(32%)에서 나타났으며, 70.4%의 일치도를 보였다. 결 론:기존 연구의 디지털 분석을 통한 수면 단계 판정의 일치도는 70%이다. 본 프로그램의 일치도 79.3%는 기존 연구 결과에 비해 향상된 것이며, 본 프로그램이 1단계 수면 판정에 유용하다고 판단된다. 뇌파 외에 안전도를 고려한 다중적 접근이 일치도 향상에 기여했을 것으로 생각되며, 1단계 수면 판정에 있어 안전도의 중요성을 확인할 수 있었다.

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단파장적외선 분광분석법을 이용한 열수변질대 정량화 연구 (A Quantitative Study for Hydrothermal Alteration Zones using Short Wavelength Infrared Spectrometry)

  • 김용휘;최선규;고광범;한경수;구민호
    • 자원환경지질
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    • 제50권1호
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    • pp.15-26
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    • 2017
  • 열수 광상의 잠두 광체를 예측하는데 중요한 인자로 인식되는 고(산성)점토 변질대, 점토 변질대 및 필릭 변질대의 정량성을 확보하기 위해 명반석-고령석 조합과 일라이트-고령석 조합에 대한 합성 혼합시료를 대상으로 단파장적외선 스펙트럼의 흡광특성과 광물함량의 점이적인 변화추이를 비교하였다. 명반석-고령석 조합에서 명반석은 Hull quotient 반사도가 가장 높은 상관관계(0.99)를 보이며, 고령석은 가우시안 피크가 가장 높은 상관관계(0.92)를 나타내고 있다. 일라이트-고령석 조합은 흡수영역이 중첩하고 있어 가우시안 분해가 필수적이며, 일라이트와 고령석은 각각 0.93과 0.98의 높은 상관도를 보이고 있다. 단파장적외선 분광분석법에서 유도한 명반석-고령석과 일라이트-고령석 조합의 오차범위(8%, 5%)는 리트벨트 X-선 회절정량분석법에서 구한 성분비의 오차범위(29%, 26%)보다 작아 분광분석결과가 상대적으로 정량적 신뢰도가 높다는 것으로 확인되었다.