• Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery
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• 제60권5호
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• pp.209-214
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• 2017

Background and Objectives Tinnitus retraining therapy (TRT) is one of the most effective treatment modalities of tinnitus based on the neurophysiological model proposed by Jastreboff and Hazell. This study was performed to evaluate the effect of counselor factor on treatment outcomes of TRT. Subjects and Method The total of 78 patients who had TRT from three different counselors in a tinnitus clinic of tertiary referral center from Jan 2015 to Dec 2015 were included in this study. Their medical records were retrospectively reviewed to evaluate the therapeutic response to TRT. Results Among 78 patients who were followed-up for more than 6 months, 47, 20, and 11 patients were treated by counselors A, B, C (all ENT specialists), respectively. Counselor A had 15-year-experience of TRT counseling, whereas counselor B and C were well trained but beginners of TRT counseling. Initial clinical characteristics including Tinnitus Handicap Inventory (THI) and tinnitus Visual Analogue Scale (VAS) scores of the patients among three groups were not significantly different. Treatment responses evaluated via THI and most of the tinnitus VAS scores after at least 6 months after TRT were significantly improved in all three groups (p<0.05) with no significant difference between the senior (A) and junior (B, C) group. Conclusion TRT seems to be an effective treatment modality of tinnitus even in this short term follow-up study. Treatment outcomes of TRT may not depend on the counselors once they are well trained and follow the same protocol.

• 트랜스-
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• 제12권
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• pp.21-49
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• 2022

본 연구는 VR/AR 기술을 활용한 만성 뇌 질환 재활치료의 가능성을 고찰하고, 디지털 치료제 개발 연구의 필요성을 제기한 연구이다. 아울러 디지털 치료제 연구 개발 과정을 제안하여 VR/AR 재활치료가 그 잠재력을 발휘하고 효율적이고 효과적인 치료 방법으로 발전하는 데 이바지하고자 하였다. 이를 위해 VR/AR 기술 연구, 신경생리학적 연구, 만성 뇌 질환 환자 치료 연구의 동향을 규명하였으며, VR/AR 기술을 만성 뇌 질환 환자들의 치료에 활용하기 위한 과정 및 방법을 단계별로 구분하여 제안하였다. 첫 번째 단계는, 가상현실 기술을 활용한 뇌질환 환자 재활치료의 신경생리학적 근거를 마련하는 단계이고, 두 번째 단계는, 이러한 신경생리학적 근거를 바탕으로 VR/AR 기술을 활용한 치료 방법 및 그에 따른 콘텐츠의 특징을 체계화하는 단계이며, 세 번째 단계는, 이러한 특징을 고려한 치료 방법과 콘텐츠 활용이 환자에게 실제로 효과가 있음을 의학적으로 밝혀내는 단계이다. 본 연구의 제안을 바탕으로 진행되는 향후의 연구는 개인과 사회에 공헌하고 학계와 산업계의 여러 분야에 파급 효과를 끼칠 것으로 예상한다. 본 연구가 만성 뇌 질환 환자 치료용 미디어 제작 기반 기술 개발 및 디지털 치료제 개발 산업의 기반을 닦는 데 유용한 기초자료로 활용될 수 있기를 바란다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.137-142
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• 2024

최근, 의료 데이터 표현 분야에서 딥러닝 방법들이 사실상의 표준으로 자리잡고 있다. 하지만, 딥러닝 기술은 내재적으로 많은 양의 학습 데이터를 필요로 하므로 대규모의 데이터를 확보하기 쉽지 않은 의료 분야에서는 직접적인 적용이 어려운 실정이다. 특히 뇌신호 모달리티의 경우, 변동성이 크기 때문에 여전히 데이터 부족 문제를 가진다. 이에, 최근 연구에서는 뇌신호의 시간-공간-주파수 특징을 적절하게 추출할 수 있는 딥 뉴럴 네트워크 구조를 설계하거나, 혹은 자가-지도 학습 방법을 도입하여 뇌신호의 신경생리학적 특징을 미리 학습하도록 한다. 본 논문에서는, 최근 각광받는 기술인 뇌-컴퓨터 인터페이스 및 피험자 상태 예측 등의 관점에서 소규모데이터를 다루기 위해 적용되는 방법론에 대한 분석 및 향후 기술 방향성을 제시한다. 먼저 현재 제안되고 있는 뇌신호 표현을 위한 딥 뉴럴 네트워크 구조에 대해 분석한다. 또한 뇌신호의 특성을 잘 학습하기 위한 자가-지도 학습 방법론을 분석한다. 끝으로, 딥러닝 기반 뇌신호 분석을 위한 중요 시사점 및 방향성에 관하여 논한다.

• 대한감각통합치료학회지
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• 제22권1호
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• pp.15-24
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• 2024

목적 : 본 연구의 목적은 내수용 감각(interoception)과 감각처리, 그리고 자율신경계의 균형을 반영하는 심박변이도와의 관계를 알아보는 것이다. 연구방법 : 젊은 성인을 대상으로 청소년/성인 감각프로파일(Adolescent/Adult Sensory Profile; AASP)과 다차원 내수용 자각 척도(Multidimensional Assessment of Interoceptive Awareness; MAIA)를 사용하여 감각처리와 내수용 감각을 평가하였다. 심박은 안정상태 심전도로 기록되었고, 심전도에서 심박표준편차(Standard Deviation of Normal to Normal interval; SDNN)를 추출하였다. AASP 감각영역과 MAIA 하위척도 간 상관을 분석하였고, 높은 SDNN과 낮은 SDNN 집단 간의 감각처리 및 내수용 감각의 차이를 비교하였다. 결과 : AASP 촉각 영역이 MAIA 하위척도와 상대적으로 강한 상관을 나타내었다. AASP 촉각 영역의 점수가 높을수록 MAIA 걱정하지 않음과 주의 조절 점수가 낮은 반면, 정서자각 점수는 높았다. 높은 SDNN 집단은 낮은 SDNN 집단과 비교하였을 때 내수용 감각이 높은 경향성을 나타냈다. 결론 : 본 연구는 촉각 처리와 내수용 감각의 관련성을 확인하였으며, 심박변이도가 높은 그룹은 내수용 자각이 높은 경향성이 있음을 제시하였다. 본 연구는 최근 작업치료와 감각통합에서 강조되는 내수용 감각에 대한 정보를 제공하고, 감각통합의 신경과학적 기전에 대한 이해를 심화시킨다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권4호
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• pp.211-217
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• 2003

주성분분석은 잘 알려진 데이터 분석 방법으로써 높은 차원의 데이터를 낮은 차원의 데이터로 표현하는데 효과적이어서 얼굴인식, 데이터 압축 등에 이용되고 있다. 주성분분석을 하게 되면 원 데이터의 공분산 행렬로부터 정규직교한 고유벡터와 해당하는 고유치를 얻게 되고 그 중 큰 값을 가지는 고유벡터 들을 선택하여 선형 변환함으로써 데이터의 차원을 줄일 수 있게 된다. 망막에 빛 자극이 인가되면 시세포 층에서 전기신호로 변환된 후 복잡한 신경회로를 거쳐 최종적으로 신경절세포 층에서 활동전위의 형태로 출력되게 된다. 본 연구에서는 다채널전극을 사용하여 여러 개 망막 신경절세포로부터 유래되는 활동전위를 기록한 후 개개의 신호를 구분하는 과정을 거치고, 이어서 그 신호를 만들어 내는 각 뉴론들끼리의 시간적, 공간적 흥분발사 패턴을 이해함으로써 궁극적으로 시각정보 인코딩 기전을 밝히려는 연구 목표하에 그 첫 단계로서 망막 신경절세포의 활동전위를 기록한 후 분류하는 과정을 성공적으로 수행하였기에 그 내용을 서술하고자 한다. 망막에서 기록되는 신경절세포 활동전위는 불규칙하고 확률적이기 때문에 주성분분석을 통하여 그 유형을 분류할 수 있었다. 토끼 눈으로부터 망막을 박리하여 망막조각을 얻은 후 신경절세포 층이 전극표면을 향하도록 전극에 부착하였다. 8${\times}$8의 microelectrode array (MEA)를 전극으로 사용하였고, 증폭기는 MEA 60 system을 사용하여 신경절세포 활동전위를 기록하였다. 활동전위 기록 후 파형 분류를 하였다. 잡음이 섞여있는 기록으로부터 신호를 검출하기 위하여, 잡음역치($\pm$3$\sigma$)를 설정하였다. 역치를 넘는 파형 만을 획득한 후 주성분분석을 통해 각 파형의 첫 번째 주성분, 두 번째 주성분을 계산하여 2차원 평면에 투사함으로써 몇 개의 의미있는 클러스터를 얻었다. 이 클러스터는 곧 각 신경절세포에서 유래되는 파형을 반영하므로 주성분분석을 통하여 망막 신경절세포의 활동전위를 각 세포별로 분류할 수 있음을 확인하였다.

• 생물정신의학
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• 제5권1호
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• pp.34-45
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• 1998

단가아민 신경전달물질과 신경펩타이드의 가장 큰 차이점은 합성과정에 있다. 시냅스에서의 활동과 비활성화 과정에서도 양자의 차이는 뚜렷하다. 단가아민 신경전달물질의 작용은 매우 단시간 내에 일어나며, 대개는 재흡수기전을 통해 활동이 정지되고, 일부가 효소반응에 의해 비활성물질로 대사된다. 또한 이들은 단가아민 신경전달물질들과 마찬가지로 presynaptic peptidergic receptor를 갖는다는 사실이 알려져 있으며, 신경펩타이드 분비를 조절하는 자가수용체도 갖고 있다. 신경펩타이드의 시냅스전 세포로의 재흡수기전에 대해서는 아직 밝혀져 있지 않다. 신경펩타이드들도 시냅스 후막의 수용체로 확산되어 이차전령, 삼차전령을 통해 생물학적 반응을 일으킨다는 것은 단가아민 신경전달 물질과 동일하다. 본래 신경세포는 자극에 의해 glycoproteins, enzymes, inorganic ions, metal ions, phospholipids, purines, amines, peptides 등의 물질들을 함께 분비한다. 이들 중에는 신경전달물질의 기준에 부합되는 것도 있으나, 대다수는 기능이 없다. 때로는 수 종류의 신경전달물질들과 신경신경펩타이드들이 한가지 신경전달물질의 분비에 관여하기도 한다. 저자들은 현재 임상연구에서 괄목할 만한 진전을 보이고 있는 두가지 신경펩타이드들에 대해 그 신경생물학적 측면과 임상적 측면을 고찰하였다. 알코올의 신경생리에 있어 가장 흥미있는 것은 아마 강화기전일 것이다. 내인성 opioid계 물질들이 알코올의 강화효과와 관계가 있다는 근거들은 많다. Naltrexone은 수용체 차단을 통해 이러한 강화기전을 차단함으로서 음주욕을 감소시키는 것으로 해석된다. Opioid reinforcement는 변연계의 도파민 활성화를 통해 이루어진다. 이는 알코올의 강화에 도파민이 관여한다는 사실과도 관계된다. 이를 도파민-알코올 강화 가설이라 한다. 기타 세로토닌도 알코올의 강화를 중재하는 신경전달물질로 생각되고 있다. 선택적 세로토닌 재흡수 차단제를 장기간 사용하거나, $5-HT_3$ 수용체 길항제를 사용하면 음주욕이 감소된다고 알려져 있다. 신경전달물질계간에는 중요한 상호작용이 있다. 알코올이 측중격핵에서 도파민의 분비를 촉진시키는 기전에도 여러 신경전달계의 상호작용이 관여된다. 이의 기전에 생리적 수준에서 관여되는 대표적인 물질로는 (1) opiates, (2) serotonin, (3) amino acids, (4) 기타 neuropeptide들을 들 수 있다. Opiate 수용체 길항제들은 측중격핵에서 도파민 분비를 차단하고, $5-HT_3$ 수용체 효현제는 이를 자극한다. 이들을 총체적으로 종합하면, 도파민, 세로토닌, opiate 수용체들을 조절하면 알콜리즘을 치료할 수 있다는 것이다. CCK는 흥분성 신경전달물질로 밝혀지고 있으며, 진통 및 morphine에 대한 내성형성, 포만, 기억 등의 정신병리에 일부 관여하나, 역시 최근 가장 주목을 받는 것은 CCK계가 불안의 병리에 관여한다는 소견이다. 이 분야의 연구에 기폭제가 된 것은 CCK-4가 공황발작을 유발한다는 임상 연구결과로부터 비롯된다. 이에 의한 불안반응은 자연유발된 공황발작과 거의 같으며, 정상인과 공황장애 환자를 구별하는 민감도를 갖고 있다. 이 CCK-4에 의해 유발된 공황발작은 $CCK_B$ 길항제들에 의해 차단된다. 즉 공황불안의 기전에 $CCK_B$ 수용체가 관여할 가능성이 있다. 따라서 공황발작이 $CCK_B$ 수용체의 민감도 결함으로 추정될 수 있다. 또한 이 반응은 imipramine과 benzodiazepine계 약물들에 의해 차단됨이 알려져 있다. 이 공황 불안의 형성 기전에 다른 신경전달계와의 상호작용이 있다. 본고에서는 특히 benzodiazepine계와의 상호작용 및 5-HT계와의 상호작용을 거론하였다. 향후 CCK 길항제들이 항불안제로 개발될 전망이다. 이들은 내성형성, 금단증상, 진정작용 등의 문제가 없으므로 새로운 항불안제로 기대된다.

• 인지과학
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• 제27권4호
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• pp.573-597
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• 2016

최근 행위 개념의 신경적 표상에 대한 fMRI나 EEG 연구들은 행위 개념의 처리가 감각-운동 정보의 모사(simulation)를 불러일으킨다고 주장한다. 이와 아울러 행위동사나 행위 문장 이해가 현재 수행해야 하는 행위를 간섭하거나 촉진시킨다는 행동연구들도 존재한다. 그러나 행위 개념 처리와 현재 행동 수행간의 실시간 상호작용이 감각-운동정보의 모사를 매개로 하는지, 또 다른 기전에 바탕을 두는지 아직까지 분명하지 않다. 본 연구에서는 행위 언어 지각이 어떻게 현재 행위 수행에 영향을 주는지 그 기저에 있는 신경 메커니즘을 시공간적으로 탐색하고자 시간해상도가 높은 뇌파 측정과 다중전류원분석이라는 뇌파분석 기법을 사용하였다. 이를 위하여 실험참가자에게 단서 자극 색상에 따라 손으로 버튼 누르기 행동과 발로 페달 밟기 행동을 해야 하는 단서-운동반응 과제를 수행하도록 하였고, 단서가 제시되기 직전에 반응 행위자체를 기술하는 행위동사(즉, 눌러라, 밟아라, 멈춰라)를 청각적으로 제시하여 행위동사와 반응 행동 간의 의미 일치성에 따른 상호작용을 관찰하였다. 반응시간 분석 결과, 손으로 버튼을 누르는 반응행위와 발을 이용하여 페달을 밟는 반응행위 모두에서 행위동사와 반응행위가 일치하는 경우 촉진효과가 관찰되었고, 불일치에 따른 간섭효과는 손 행위에서 나타났다. 전류원 파형 분석결과, 행위동사와 반응행위간의 의미일치성 효과는 행위 동사 처리 기간에는 베르니케 영역, 운동단서 제시 시점에선 전대상회와 보조운동영역, 운동수행 시점에서는 보조운동영역과 일차운동피질에서 통계적으로 유의한 차이가 관찰되었다. 현재 결과로는 행위동사가 특정 운동피질을 활성화시켜 이를 매개로 현재 행위에 영향을 준다고 하기보다, 뒤따르는 행위를 예측하고 이를 준비하는 과정에 영향을 미쳐, 촉진/간섭효과를 가져오는 것으로 보인다. 마지막으로 본 연구가 가지는 행위 개념의 신경학적 표상에 대한 함의와 연구 방법론상 한계에 대해 논의하였다.

• 대한핵의학회지
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• 제25권1호
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• pp.6-16
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• 1991

Regional cerebral blood flow (rCBF) was evaluated in 12 children ranging in age from 2.7 to 10.0 yr using $^{99m}Tc-HMPAO$ SPECT. For quantitative analysis, 13 pairs of homologous regions of interest (ROIs) were created on three attenuation-corrected 18.8 mm thick transverse slices matching the cerebral cortical regions, deep gray matter, cerebellar hemisphere, and vascular territories, and the semiquantitative indices including "right to left ratio" [(mean count/voxel of homologous right ROI) / (mean count/voxel of homologous left ROI)] and "regional index"(RI) [(mean count/voxel of a ROI)/ (mean count/voxel of all ROIs of each hemisphere)] were calculated. Mean values of right to left ratios of homologous regions ranged from 0.984 to 1.028 in children under 5 yr (group 1) and from 0.982 to 1.012 in children between 5 and 10 yr (group 2), and the mean $value{\pm}2S.D.$ for each region did not exceed 11% and 12% in group 1 and group 2, respectively. There were no statistically significant differences between the RIs of the homologous right and left regions. Significant differences of RIs were found both between vascular regions (p<0.0005 for goup 1, and p=0.0001 for goup 2) and between regions of cerebral cortices (p<0.0005 for group 1, and p<0.005 for group 2) with a relatively high value in the occipital cortex and the lower values in the cerebellum and deep gray matter among the regions of cerebral cortices in both groups. There were no significant differences between the RIs of corresponding regions of group 1 and group 2, except a significantly higher value of right deep gray matter in group 2 than in group 1(p=0.0301). The RIs of the superior frontal cortex and deep gray matter showed to be positively correlated with age (superior frontal cortex; right: rs=0.5254, p=0.0814, left : rs=0.5919, p=0.0496/deep gray matter; right: rs=0.8246, p=0.0062, left: rs=0.6266, p=0.0377). The results suggest that the rCBF pattern of children approaches that of adults in an accipito-rostral direction. This time course of rCBF changes is in agreement with behavioral, neurophysiological, and anatomical alterations known to occur in the developing brain.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권6호
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• pp.1154-1169
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• 2013

이 연구의 목적은 관찰 상황에서 초등학생들의 과학학습 동기체계(SL-BIS/BAS;과학학습 행동억제체계/행동활성화체계)에 따른 행동 특성을 알아보고자 하는 것이다. 이를 위해 신경생리학적 연구 방법 중 하나인 시선추적장치(Eye-Tracker)를 이용한 연구를 하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, SL-BIS에 민감한 학생의 경우 관찰 과제에 대한 총 시선고정 지속시간이 SL-BAS에 민감한 학생보다 유의미하게 짧았으며(p<.05), SL-BIS에 민감한 학생은 관찰과제에 대한 새로운 시선고정이 더 빈번하게 일어나면서 총 시선고정 횟수가 SL-BAS에 민감한 학생보다 유의미하게 많았다. 또한, 시선고정 당 지속시간은 SL-BIS에 민감한 학생보다 SL-BAS에 민감한 학생이 유의미하게 더 길었다. 둘째, 학습과제에서 주의를 이끄는 자극 중 하나인 변화 상황별 시선고정의 분포의 경우, 변화가 일어나는 상황에서는 SL-BIS에 민감한 학생과 SL-BAS에 민감한 학생 사이의 시선고정에서 큰 차이가 나타나지 않았지만, 변화가 멈춘 상황에서는 SL-BIS에 민감한 학생에 비하여 SL-BAS에 민감한 학생의 시선고정 총 지속시간과 시선고정 당 지속시간이 유의미하게 길게 나타났다. 셋째, 실험 구인별 시선고정의 대상을 비교하였을 때 SL-BIS에 민감한 학생들은 실험에 중요하게 관련되지 않는 구인에서도 시선고정을 보인 반면, SL-BAS에 민감한 학생들은 실험과 관련된 구인에 시선을 고정하며 집중하는 경향을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 관찰 상황에서 학생들의 과학학습 동기체계에 따른 특성에 대한 이해를 바탕으로 학습자의 특성에 적합한 지도 계획을 수립하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 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.