• 제목/요약/키워드: Electrodermal Activity

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각성-졸림 과도기 생리신호 분석 연구

  • 김원식;박세진;신재우;윤영로
    • 대한인간공학회:학술대회논문집
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    • 대한인간공학회 1997년도 추계학술대회논문집
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    • pp.220-225
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    • 1997
  • 졸음에 의한 순간적 과오는 자동차운전을 비롯한 각종 산업안전에 인명피해를 포함하는 치명적 손실 을 수반한다. 따라서 이분야에 대한 연구가 국내를 포함한 전세계에서 활발히 진행되어 상업화가 추진 중이다. 그러나 이러한 연구는 실용적 차원에서 주로 피부전기활동(Electrodermal Activity: EDA)과 눈 깜박임 등의 측정방법에 의존하고 있으며 졸음의 첫 지시치로서 중요하고 객관적인 각성-졸음 과도기 뇌파를 포함하는 수면 다원생리신호 측정에 관한 연구는 이 방법이 피험자에게 구속성을 주고 측정 자체가 까다로워서 현실적으로어려운 실정이다. 본 연구에서는 그 동안 Medilog SAC847 Polysomnography를 이용한 수면에 관련된 종합적 생리신호를 측정.분석 연구해온 경험을 토대로 정상적인 성인의 각성-졸음 과도기 생리신호특징으로서 뇌전도(Electroencephalogram:EEG), 턱 및 다리근전도(Electromyogram:EMG), 심전도( Electrocardiogram:ECG), 안전도(Electrooculogram:EOG) 등을 종합적으로 분석한 결과 졸음상태가 각성상 태에 비하여 EEG의 주파수는 감소하고, EMG와 ECG의 진폭은 줄어들고, EOG에서는 느린 안구운동의 특징을 갖는 것을 알 수 있었다.

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Inferring Pedestrians' Emotional States through Physiological Responses to Measure Subjective Walkability Indices

  • Kim, Taeeun;Lee, Meesung;Hwang, Sungjoo
    • 국제학술발표논문집
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    • The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.1245-1246
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    • 2022
  • Walkability is an indicator of how much pedestrians are willing to walk and how well a walking environment is created. As walking can promote pedestrians' mental and physical health, there has been increasing focus on improving walkability in different ways. Thus, plenty of research has been undertaken to measure walkability. When measuring walkability, there are many objective and subjective variables. Subjective variables include a feeling of safety, pleasure, or comfort, which can significantly affect perceived walkability. However, these subjective factors are difficult to measure by making the walkability index more reliant on objective and physical factors. Because many subjective variables are associated with human emotional states, understanding pedestrians' emotional states provides an opportunity to measure the subjective walkability variables more quantitatively. Pedestrians' emotions can be examined through surveys, but there are social and economic difficulties involved when conducting surveys. Recently, an increasing number of studies have employed physiological data to measure pedestrians' stress responses when navigating unpleasant environmental barriers on their walking paths. However, studies investigating the emotional states of pedestrians in the walking environment, including assessing their positive emotions felt, such as pleasure, have rarely been conducted. Using wearable devices, this study examined the various emotional states of pedestrians affected by the walking environment. Specifically, this study aimed to demonstrate the feasibility of monitoring biometric data, such as electrodermal activity (EDA) and heart rate variability (HRV), using wearable devices as an indicator of pedestrians' emotional states-both pleasant-unpleasant and aroused-relaxed states. To this end, various walking environments with different characteristics were set up to collect and analyze the pedestrians' biometric data. Subsequently, the subjects wearing the wearable devices were allowed to walk on the experimental paths as usual. After the experiment, the valence (i.e., pleasant or unpleasant) and arousal (i.e., activated or relaxed) scale of the pedestrians was identified through a bipolar dimension survey. The survey results were compared with many potentially relevant EDA and HRV signal features. The research results revealed the potential for physiological responses to indicate the pedestrians' emotional states, but further investigation is warranted. The research results were expected to provide a method to measure the subjective factors of walkability by measuring emotions and monitoring pedestrians' positive or negative feelings when walking to improve the walking environment. However, due to the lack of samples and other internal and external factors influencing emotions (which need to be studied further), it cannot be comprehensively concluded that the pedestrians' emotional states were affected by the walking environment.

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경피적 전기 신경 자극의 적용 부위에 따른 자율신경계 활성도 변화 비교 및 평가 (Comparison and Evaluation of Autonomic Nervous System (ANS) Activity According to the Stimulus Position of Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation (TENS))

  • 박승원;최준원;정면규;이강인;김한성
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.107-115
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    • 2021
  • Purpose: The aim of this study is to find the location of acupoints that are effective for increasing parasympathetic nervous system(PNS) activity among acupoints used to relieve symptoms such as dizziness and nausea. Materials and Methods: Twenty healthy adult men participated in this experiment. Transcutaneous electrical nerve stimulation(TENS) was applied to P6(Neiguan), ST36(Zusanli) and BL20(Pishu) for 30 minutes. For 5 minutes before and after stimulation, Electrocardiogram(ECG), Electrodermal activity(EDA), Respiration, and Skin temperature(SKT) were measured using biosignalsplux Professional(biosignalsplux; Portugal). Paired t-test was performed for the results before and after stimulation, and a one-way ANOVA test between stimulations was performed for the rate of change before and after stimulation. Results: When each acupoint was stimulated with TENS, it was found that the PNS was generally activated. In addition, when considering the change in biosignals after stimulation, the participants stimulated with P6 showed the most consistent results. Conclusion: As a result of stimulating each acupoint, it was found that stimulating P6 can effectively increase PNS activity. These results indicate that methods of stimulating P6 may be most effective in alleviating symptoms of motion sickness.

Design of Prototype-Based Emotion Recognizer Using Physiological Signals

  • Park, Byoung-Jun;Jang, Eun-Hye;Chung, Myung-Ae;Kim, Sang-Hyeob
    • ETRI Journal
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    • 제35권5호
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    • pp.869-879
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    • 2013
  • This study is related to the acquisition of physiological signals of human emotions and the recognition of human emotions using such physiological signals. To acquire physiological signals, seven emotions are evoked through stimuli. Regarding the induced emotions, the results of skin temperature, photoplethysmography, electrodermal activity, and an electrocardiogram are recorded and analyzed as physiological signals. The suitability and effectiveness of the stimuli are evaluated by the subjects themselves. To address the problem of the emotions not being recognized, we introduce a methodology for a recognizer using prototype-based learning and particle swarm optimization (PSO). The design involves two main phases: i) PSO selects the P% of the patterns to be treated as prototypes of the seven emotions; ii) PSO is instrumental in the formation of the core set of features. The experiments show that a suitable selection of prototypes and a substantial reduction of the feature space can be accomplished, and the recognizer formed in this manner is characterized by high recognition accuracy for the seven emotions using physiological signals.

유머와 기쁨에 따른 뇌 활성화와 말초의 피부전기 반응 (Neural Correlates and Electrodermal Activity Produced by Humor and Joy)

  • 석지아;장은혜;이옥현;이영창;손진훈
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제2호
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    • pp.373-376
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    • 2005
  • 본 연구에서는 뇌의 반응과 말초신경계의 변화를 통하여 유머와 기쁨의 긍정적인 정서의 구분이 가능한가를 밝히고자 하였다. fMRI와 말초신경계 반응 측정 실험 각각을 수행하는 동안, 유머와 기쁨정서를 유발하는 동영상 자극(2분)이 제시되었고, 실험이 끝난 후 심리적인 평가도 함께 수행되었다. fURI 실험은 boxcar design으로 한 session 내에 두 block으로 구성되었다. 말초신경계 반응실험에서는 안정상태와 정서상태에서의 피부전기 반응을 측정하였다. fMRI 결과, 유머자극과 기쁨자극 제시 시 공통적으로 precentral Cortex, temporal Cortex, precuneus 가 활성화 되었고, 유머자극은 기쁨자극에 비하여 우측 middle temporal cortex, 우측 inferior frontal cortex, 좌측 middle frontal cortex 에서 큰 활성화를 보였다. 피부전기 반응(EDA) 분석 결과 두 정서 모두 안정상태에 비하여 유의하게 증가하였고, 유머자극은 기쁨자극에 비하여 피부전도수준(SCL)과 피부전도반응의 수(NSCR)에서 유의하게 증가하는 것으로 나타났다.

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아동의 정서 특정적 자율신경계 반응 분석 (Emotion-Specific Autonomic Nervous System Responses and Patterns in Children)

  • 손진훈;이정미;이경화;석지아;방석원;김경환;이미희
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.96-103
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    • 2001
  • 그동안 정서의 실험적 유도의 어려움과 많은 제약으로 인해 성인 위주로만 이루어져 오던 정서연구가 최근 수 년 간의 정서연구에 대한 방법론의 발달로 아동에게까지 그 범위가 확대되고 있다. 본 연구에서는 아동의 다섯 가지 정서 (기쁨, 분노, 슬픔, 스트레스, 놀람)에 의해 유발되는 아동의 자율신경계 패턴을 확인하고자 한다. 놀람 정서를 추가한 "아동용 정서유발 프로토콜 (양경혜 등, 2000)"을 사용하여 아동에게 정서를 유발시키고, 정서가 유발되는 도안의 자율신경계 반응(KST, ECG, EDA, PPG)을 측정하였다. 초등학교 1, 2 학년인 34명(남: 18, 여:16)의 아동이 실험에 참여하였다. 실험 결과 다섯 가지 정서가 아동들에게 적절하고 효과적으로 유발되었으며, 정서에 따른 생리반응 변화가 관찰되었다. 분석에 사용된 12개 생리반응 변수 중 8개 변수에서 정서에 따른 차이가 발견되었으며, 정서에 따라 다른 자율신경계 반응 패턴을 얻을 수 있었다. 또한, 동일한 방법으로 수행한 본 연구실의 선행 연구와도 일치하는 결과를 보였다. 이는 아동용 정서유발 프로토콜이 표준화된 아동정서 유발자극으로 사용될 수 있으며, 생리반응 주형(template)을 이용하여 아동정서를 구분할 수 있음을 제시한다.

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생체전기자율반응 측정기를 이용한 조기난소부전증 환자의 피부저항변이도 연구 (1, 2, 3 상한 중심으로) (A Study of Skin Resistance Variability of POF Patients by Autonomic Bioelectric Response Recorder (Centering around 1-3 Parts))

  • 최은미;강명자;위효선
    • 대한한방부인과학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.247-256
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    • 2006
  • Purpose : To research the Skin Resistance Variability(SRV) of premature ovarian failure(POF) patients by Autonomic Bioelectric Response Recorder(ABR-2000 system, Meridian, Korea) and report the specific results in SRV of POF patients. Methods : We measured SRV of 17 POF Patients who came to Conmaul Oriental Medical Hospital during August 2005 ${\sim}$ July 2006 by ABR-2000 system. We analyzed the results which height of graph Part was converted into 0${\sim}$10, and the readings of Low/Normal/High. Results : The mean value of graph height on each(1, 2, 3) part is lower than normal range(4-6) in POF patients. The distribution ratio of Low/Normal/High on each(1, 2, 3) part shows that there are much more Low proportion in POF patients. Conclusion : The low graph height of POF patients on 1, 2, 3 part means that conductivity & capacitance of POF patients is low, especially on head.

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동적 상태의 신경변화 자극에 따른 피부전도도 신호 검출을 위한 반지형 통합 측정 시스템 개발 (Development of Intergrated Ring-Type System for Measurement Signal of Electrodermal Activity Based on Dynamic State)

  • 임민규;이영재;이재호;박희정;강승진;김경남;이정환
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제48차 하계학술발표논문집 21권2호
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    • pp.359-360
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    • 2013
  • 본 연구에서는 외부 자극과 내적인 교감신경의 변화에 따라 나타나는 땀 반응으로 얻어진 생체신호를 다루었다. 즉, 땀 반응을 지칭하는 피부전도도를 측정할 수 있는 시스템과, 더불어 차량 운전시 혹은 운동 등의 동적 자극에 의한 영향을 최소화하여 교감신경에 의한 피부전도도의 신뢰도를 높일 수 있는 방안을 강구하였다. 기존의 두 개의 전극 간 리지스턴스(Resistance)를 측정하는 방식을 내부에서 분리된 한 개의 전극을 사용하여 신체적 움직임의 제한점을 해소하고 피부전도도로 나타난 생체신호가 외적인 움직임에 따른 영향인지 내적인 신경의 변화에 따른 영향인지를 추정할 수 있는 모듈을 개발하였다. 20명의 건강한 청년을 대상으로 피실험하여 기존의 생체신호 측정 장비인 MP-150의 EDA모듈과 동시 측정한 결과, 두 데이터가 약 88% 일치하는 것으로 확인하였다.

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감각처리 장애에 대한 신경생리학적 증거들 (Neurophysiological Evidence for Sensory Processing Disorder)

  • 김은영
    • 재활치료과학
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    • 제1권1호
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    • pp.5-16
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    • 2012
  • 감각통합은 이론에서 출발하여 현재 치료사들이 아동의 문제를 찾고 중재하는데 유용한 틀을 제공한다. 이전까지 대부분의 감각통합 연구들은 감각처리 장애아동들이 나타내는 행동을 측정하는 경험적 증거들을 보고하였다. 최근에 감각처리 장애 진단에 대한 객관적 증거 마련을 위해서 신경생리학적 연구 결과가 축적되기 시작하였다. 감각처리 장애에 대한 신경생리학적 근거를 찾는 연구들은 전기피부 활동, 미주신경 톤, 뇌파를 사용하여 감각처리 장애아동과 전형적으로 발달하는 또래 아동들 간 신경생리학적 반응이 다르다는 결과를 보고하였을 뿐만 아니라 감각처리 어려움과 관련한 행동 특징이 신경생리학적 지표에서도 반영됨을 발견하였다. 앞으로 연구에서는 감각통합 치료 효과를 지지하는 신경생리학적 증거도 얻을 수 있을 것이라 기대해 본다.

Changes of Behavioral and Physiological Responses Caused by Color Temperature

  • Lee, Young-Chang;Min, Yoon-Ki;Min, Byung-Chan;Kim, Boseong
    • 감성과학
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    • 제18권2호
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    • pp.37-44
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    • 2015
  • LED lighting has an advantage of adjusting color temperature. This change of color temperature may derive change in behavioral and physiological responses of the visual perception for indoor environments. This research examined the changes of behavioral and physiological responses caused by the color temperature. The environment was configured that the indoor temperature was 20 degrees centigrade or less as the perceived uncomfortable environment in winter. Then, the comfortable sensation vote (CSV) and the results of 3-back working memory test were measured as behavioral responses. In addition, the Electrodermal Activity (EDA) and Electrocardiogram (ECG) were measured as the responses of autonomics nervous system (ANS) in the three conditions of color temperature (red: 3862K, white: 5052K, blue: 11,460K). As a result, behavioral responses were not significant by the condition of color temperature, but the tendency of occupants' physiological relaxation appeared in the blue color temperature condition compared with the white color temperature condition. Although the color temperature of LED lighting might be a small factor in terms of the characteristics of indoor environment, it suggests that the color temperature could have an impact on the physiological changes in the parasympathetic nervous system.