• 제목/요약/키워드: Psychophysiological Responses

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1/f 음악이 스트레스에 따른 정서생리반응에 미치는 영향 (The Effects of 1/f Music on the Psychophysiological Responses Induced by Stressful Visual Stimulation)

  • 손진훈;이임갑;;김지은;최상섭
    • 감성과학
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    • 제1권1호
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    • pp.135-143
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    • 1998
  • 이 연구에서는 국제 사진 정서체계(International Affective Picture System: IAPS)중에서 가장 강한 부적 정서를 유발하는 6장의 슬라이드를 1분 동안 연속적으로 보여주어 스트레스 상태를 야기한 뒤 1분동안 정서를 유발하는 청각자극인 1/f음악이나 which noise를 들려주거나 또는 아무소리도 들려주지 않는 각 조건에서 뇌파의 상대적 출현량(reltive power)및 호흡률, 심박률, 피부전도수준 등의 자율신경계 반응의 변화를 분석하였다. 스트레스 정서 상태에서 이완상태로의 회복을 촉진시켜줌을 시사한다. 한편, 스트레스정서유발 상태에서 1/f 음악과 white noise이 제시되었을 때의 자율신경계 반응은 현저한 대비를 보여주었다. 그러나 스트레스 정서유발 이전의 기저선 수준과 비교할 때 1/f 음악에 의한 반응수준이 white noise 에 의한 반응수준 보다 기서선 수준에서 훨씬 더 벗어나 있었다. 따라서 이 결과는 부적정서상태에 부가된 정적 유발이 활성화된 자율신경계 반응의 안정상태로의 회복을 촉진한다는 가설을 지지하거나 부정하기에는 불충분하다. 이 연구에서 정서자극 제시 후의 회복단계에서 뇌파 반응과 자율신경계 반응의 시간경과에 따른 변화가 일치하지 않는 이유는 이들 생리신호의 반응속도가 다르기 때문일 수 있다. 이 실험은 시각과 청각의 복합 감각체계를 사용하여, 스트레스 정서상태에 정적정서유발자극이 부가되었을 때 스트레스 뇌파반응에서 이완된 뇌파반응으로의 회복이 촉진됨을 보여준 최초의 연구이다.

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Autonomic, Respiratory and Subjective Effects of Long-term Exposure to Aversive Loud Noise : Tonic Effects in Accumulated Stress Model

  • Sohn, Jin-Hun;Sokhadze, Estate;Choi, Sang-Sup;Lee, Kyung-Hwa
    • 감성과학
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    • 제2권2호
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    • pp.37-42
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    • 1999
  • Long-term exposure to loud noise affects performance since it changes arousal level, distracts attention, and also is able to evoke subjective stress accompanied by negative emotional states. The purpose of the study was to analyze dynamics of subjective and physiological variables during a relatively long-lasting (30 min) exposure to white noise (85 dB[A]). Physiological signals were recorded on 15 college students during 30 min of intense auditory stimulation. Autonomic variables, namely skin conductance level , non-specific SCR number, inter-best intervals in ECG, heart rate variability index (HF/LF ratio of HRV), skin temperature, as well as respiration rate were analyzed on 5 min epoch basis. Psychological assessment (subjective rating of stress level) was also repeated every 5 min. Statistical analysis was employed to trace the time course of the dynamics of subjective and autonomic physiological variables and their relationships. Results showed that the intense noise evoked subjective stress as well as associated autonomic nervous system responses. However it was shown that physiological variables endured specific changes in the process of exposure to the loud white noise. Discussed were probable psychophysiological mechanisms mediating reactivity to long-term auditory stimulation of high intensity, namely short-term activation, followed by transient adaptation (with relatively stable autonomic balance) and then a subsequent wave of arousal due to tonic sympathetic dominance.

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TDP(time-dependent parameters)를 적용하여 분석한 자율신경계 반응에 의한 감성인식에 대한 연구 (The study on emotion recognition by time-dependent parameters of autonomic nervous response)

  • 김종화;황민철;김영주;우진철
    • 감성과학
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    • 제11권4호
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    • pp.637-644
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    • 2008
  • 감성을 인식하고 반응하는 감성컴퓨터를 개발하기 위한 감성인식에 대한 연구가 활발하다. 본 연구는 2차원으로 정의한 감성을 측정하기 위해서 시간에 따른 생리신호의 반응 변수를 정의하고 그 변수로 인한 감성을 구분하고자 하였다. 10명의 대학생에게 16장의 감성을 유발시킬 수 있는 이미지를 제시하였다. 그리고 자율신경계 반응으로 ECG(electrocardiogram), PPG(photoplethysmogram), GSR(Galvanic skin response), RSP (respiration), 그리고 SKT(skin temperature)를 측정하였다. 본 연구는 자율신경계 반응에 대해 Delay, Activation, Half recovery 그리고 Full recovery로 이루어진 TDP(Time Dependent Parameters)를 정의하고 감성을 구분할 수 있는지에 대한 통계적 유의성을 검증하였다. 그 결과, TDP가 감성을 구분할 수 있는 유의미한 변수로 확인하였고 특징적 경향을 보임을 알 수 있었다. 그러므로 본 연구는 TDP가 감성 인식을 위한 유효한 변수일 가능성을 보였다.

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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.

스트레스에 대한 심리 반응 유형과 심박변이도의 관련성 (Relationships of Psychological Factors to Stress and Heart Rate Variability as Stress Responses Induced by Cognitive Stressors)

  • 장은혜;김아영;유한영
    • 감성과학
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    • 제21권1호
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    • pp.71-82
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    • 2018
  • 본 연구에서는 스트레스에 대한 심리 반응 요인과 인지 스트레스원에 의해 유발된 심박변이도의 변화와의 관계를 확인하고자 하였다. 33명의 실험참여자는 지난 2주 동안 경험한 스트레스에 대하여 정신적 신체적 증상들을 스트레스 반응 척도 상에 평가하였다. 또한 실험참여자가 인지 스트레스 과제를 수행하는 동안 심전도 신호가 기록되었다. 심박변이도 지표로서, R-R간격의 표준편차(SDNN), 연속한 R-R 간격 차이 값의 평균제곱근(RMSSD)과 심박변이도의 저주파 성분(LF)과 고주파 성분(HF)의 비율이 추출되었다. 스트레스 반응은 회복기 동안의 평균에서 기저선의 평균을 뺀 차이값으로 분석에 사용되었다. 분석 결과, 스트레스 요인과 심박변이도 지표들과의 유의한 정적 상관을 보였다. 특히 스트레스에 대한 공격 반응의 증가는 모든 심박변이도 지표의 증가와 연관이 있었다. 모든 심박변이도 지표의 증가는 자율신경계가 동시에 활성화됨을 의미한다. 즉, 공격 반응의 증가는 교감 및 부교감신경계의 활성도의 증가와 관련이 있다. 또한 긴장, 우울, 피로와 좌절은 RMSSD와의 정적 상관이 있었다. RMSSD의 증가는 부교감신경계 활성의 증가를 의미하는 것으로, 긴장, 우울, 피로, 좌절의 증가와 부교감 신경의 활성도의 증가가 연관이 있었다. 이러한 자율신경의 공동 활성화는 주의 집중을 요하는 인지 스트레스원에 대한 통합된 반응으로 여겨진다.

정신분열병과 양극성 장애의 P300 비교 (Comparison of P300 between Schizophrenia and Bipolar Disorder)

  • 박인준;정희연;권영준
    • 생물정신의학
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    • 제8권1호
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    • pp.123-130
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    • 2001
  • 정신분열병 환자 16명(남자 12명, 여자4명), 양극성 장애 환자 15명(남자 7명, 여자 8명), 정상 대조군 16명(남자 8명, 여자 8명)을 대상으로 유발 전위검사 P300을 시행하여 얻은 결과는 다음과 같다. 1) 정신분열병 환자군의 Cz, Pz, T3에서의 P300 전위값은 정상 대조군에 비하여 유의하게 낮았다. 2) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 전위값은 T4에 비하여 유의하게 낮았다. 3) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 전위값은 양극성 장애 환자군에 비하여 유의하게 낮았다. 4) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 잠복기는 T4에 비하여 유의하게 지연되어 있었다. 5) 정신분열병 환자군의 T3에서의 P300 잠복기는 양극성 장애 환자군에 비하여 유의하게 지연되어 있었다. 이상의 결과들을 종합해 보면 유발 전위검사 P300을 시행하여 얻은 검사 결과 정신분열병 환자군은 좌측 측두엽 기능 부전, 특히 좌측 상측두회의 기능 부전을 보였으나 양극성 장애 환자군은 정상 대조군과 마찬가지로 좌측 상측두회의 기능 부전을 보이지 않아 두 장애의 정신생리학적 발병 원인은 서로 차이가 있으며, 특히 정신분열병의 정신생리학적 발병 원인은 특히 좌측 상측두회의 기능 부전과 관련있음을 의미하는 것으로 생각된다.

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바이오피드백을 이용하여 측정한 불면증 환자의 정신생리적 특징 (Psychophysiological Characteristics of Insomnia Patients Measured by Biofeedback System)

  • 허성영;이진성;김성곤;김지훈;정우영
    • 수면정신생리
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    • 제22권2호
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    • pp.70-76
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    • 2015
  • 목 적 : 불면증은 여러 가지 신체질환, 정신질환에 공이환 된 경우가 많아 일차 진료에서 가장 흔한 문제 중 하나이다. 정신생리적 과각성이 병태생리에서 중요하다고 알려져 있다. 이 연구에서는 바이오피드백 기기를 이용한 스트레스 반응 검사로 일차성 불면증과 정상인 간에 생리신호 특성을 비교하였다. 방 법 : 일차성 불면증 환자 80명(남자 35, 여자 45명, $49.71{\pm}12.91$세)과 정상인 101명(남자 64, 여자 37명, $27.65{\pm}2.77$세)에게 바이오피드백 기기를 이용하여 스트레스 반응 검사를 하였다. 스트레스 반응 검사는 기저, 스트레스 1, 회복 1, 스트레스 2, 회복 2단계의 다섯 단계로 하였다. 각 단계에서 근전도(EMG), 심장박동수(heart rate), 피부전도(skin conductance), 피부체온(skin temperature), 그리고 호흡수(respiratory rate)를 각각 2분 동안 기록하여 평균값을 산출하였다. 측정값들의 양 군 사이 비교에는 독립 t-검정, 이전 단계와 비교한 측정값의 변화는 대응표본 t-검정으로 분석하였다(양측검정, p < 0.05). 결 과 : 불면증 환자는 정상인에 비해 5단계 스트레스 반응 검사 모두에서 전두근이 더 긴장해 있었다(기저 : $7.72{\pm}3.88{\mu}V$ vs. $4.89{\pm}1.73{\mu}V$, t = -6.06, p < 0.001 ; 스트레스 1 : $10.29{\pm}5.16{\mu}V$ vs. $6.63{\pm}2.48{\mu}V$, t = -5.84, p < 0.001 ; 회복 1 : $7.87{\pm}3.86{\mu}V$ vs. $5.17{\pm}2.17{\mu}V$, t = -5.61, p < 0.001 ; 스트레스 2 : $10.22{\pm}6.07{\mu}V$ vs. $6.98{\pm}2.98{\mu}V$, t = -4.37, p < 0.001 ; 회복 2 : $7.88{\pm}4.25{\mu}V$ vs. $5.17{\pm}1.99{\mu}V$, t = -5.27, p < 0.001 ). 정상인은 불면증 환자와 비교하여 각 단계에 따른 심장박동수의 변화 정도가 더 컸다(스트레스 1-기저 : $6.48{\pm}0.59$ vs. $3.77{\pm}0.59$, t = 3.22, p = 0.002 ; 회복 1-스트레스 1 : $-5.36{\pm}0.0.59$ vs. $-3.16{\pm}0.47$, t = 2.91, p = 0.004 ; 스트레스 2-회복 1 : $8.45{\pm}0.61$ vs. $4.03{\pm}0.47$, t = 5.72, p < 0.001 ; 회복 2-스트레스 2 : $-8.56{\pm}0.65$ vs. $-4.02{\pm}0.51$, t = -5.31, p < 0.001). 결 론 : 일차성 불면증 환자는 정상인에 비해 전두근 근전도 측정값이 전반적으로 증가되었고, 심장박동수의 검사 단계별 변화 정도가 작았다. 이는 불면증 환자의 자율신경계가 정상인에 비해 과각성 상태에 있음을 시사한다.

소위 '홧병'에서 분노유발사건의 상상과 이야기작업에 의한 정신생리반응:심혈관계 반응 (Psychophysiological Response by Imagination and Talking about Anger-Provoked Event in Hwa-byung:Cardiovascular Response)

  • 정상근;신준호;황익근
    • 수면정신생리
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    • 제7권2호
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    • pp.109-114
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    • 2000
  • 목 적 : 저자들은 홧병 환자에서 분노유발사건의 상상 및 이야기와 관련된 자율신경계 특히 심혈관계의 특징적인 정신생리반응양상을 파악하였다. 방 법 : 전북대학교병원 정신과 외래 및 입원 환자 중 소위 '홧병'으로 진단된 43명을 대상으로 하였다. 분노(Spiel-berger의 분노평가척도), 불안(상태특성불안척도, Hamilton 불안척도), 우울(Beck 우울 척도, Hamilton 우울 척도) 수준을 생리적 측정 전 평가하고, 홧병의 원인이 되는 분노유발사건을 조사하였다. 분노유발사건의 상상 및 이야기작업동안의 주관적 스트레스정도(SUDS)와 사건의 생생한 정도(VIVID)도 평가하였다. 스트레스 작업으로서 분노사건의 상상과 이야기 작업을 이용하였다. 스트레스 작업 전의 기저기, 작업기간, 작업 후 휴식기동안 혈압과 맥박이 측정되었다. 심리적, 생리적 평가항목들에 대한 분노사건의 상상과 이야기 작업사이의 차이를 분석하였다. 결 과 : 분노유발사건 상상보다 이야기작업에서, 이완기 및 수축기 혈압의 놀람(모두 p=.000) 및 회복반응(각각 p=.000, p=.017), 맥박(p=.000)의 놀람반응이 유의하게 더컸고, 분노유발사건의 생생한 정도(p=.000) 및 분노유발사건의 주관적 스트레스정도(p=.000)가 더 높았다. 즉, 홧병 환자는 분노유발사건을 상상하는 경우보다 이야기하는 경우에 자율신경계 기능이 유의하게 더 항진되고, 사건에 대한 생생한 정도 및 주관적 스트레스를 더 강하게 느꼈다. 결 론 : 상기 연구결과, 저자들은 홧병 환자들이 분노유발 사건에 대해 과도하게 반복적으로 회상하고 분노표출을 하지 않도록 하는 것이 자율신경계, 특히 심혈관계 반응의 안정에 도움이 될 것이라고 제안한다.

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집중의 신경해부와 정신생리 (The Neuroanatomy and Psychophysiology of Attention)

  • 이성훈;박윤조
    • 수면정신생리
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    • 제5권2호
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    • pp.119-133
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    • 1998
  • Attentional processes facilitate cognitive and behavioral performance in several ways. Attention serves to reduce the amount of information to receive. Attention enables humans to direct themselves to appropriate aspects of external environmental events and internal operations. Attention facilitates the selection of salient information and the allocation of cognitive processing appropriate to that information. Attention is not a unitary process that can be localized to a single neuroanatomical region. Before the cortical registration of sensory information, activation of important subcortical structures occurs, which is called as an orienting response. Once sensory information reaches the sensory cortex, a large number of perceptual processes occur, which provide various levels of perceptual resolution of the critical features of the stimuli. After this preattentional processing, information is integrated within higher cortical(heteromodal) systems in inferior parietal and temporal lobes. At this stage, the processing characteristics can be modified, and the biases of the system have a direct impact on attentional selection. Information flow has been traced through sensory analysis to a processing stage that enables the new information to be focused and modified in relation to preexisting biases. The limbic and paralimbic system play significant roles in modulating attentional response. It is labeled with affective salience and is integrated according to ongoing pressures from the motivational drive system of the hypothalamus. The salience of information greatly influences the allocation of attention. The frontal lobe operate response selection system with a reciprocal interaction with both the attention system of the parietal lobe and the limbic system. In this attentional process, the search with the spatial field is organized and a sequence of attentional responses is generated. Affective, motivational and appectitive impulses from limbic system and hypothalamus trigger response intention, preparation, planning, initiation and control of frontal lobe on this process. The reticular system, which produces ascending activation, catalyzes the overall system and increases attentional capacity. Also additional energetic pressures are created by the hypothalamus. As psychophysiological measurement, skin conductance, pupil diameter, muscle tension, heart rate, alpha wave of EEG can be used. Event related potentials also provide physiological evidence of attention during information process. NI component appears to be an electrophysiological index of selective attention. P3 response is developed during the attention related to stimulus discrimination, evaluation and response.

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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.