• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.992-994
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• 2014

Hemispheric asymmetry in prefrontal activation have been proposed in two decades ago, as measured by electroencephalographic (EEG) power in the theta band (4-8Hz), is related to reactivity to affectively pleasure audio stimuli. In this study, we designed an emotional audio stimulus experiment in order to verify frontal EEG asymmetry by analyzing ERSP results. Thirty healthy college students volunteered the stimulus experiment with the standard IADS affective sounds. These affective sound clips are classified in three emotion states, happy, neutral and fear. ERSP image results revealed that there are the stronger responses of high arousal (fear and happy) in the left prefrontal lobe, while the stronger responses of low arousal (neutral) in the right pre-frontal lobe. However, the high pleasure emotions (happy) can elicit greater relative right EEG activity, while the low and middle pleasure emotions (fear and neutral) can elicit the greater relative left EEG activity. Additionally, the most response differences of theta band have been found out in the medial frontal lobe, which is proved as the frontal midline theta.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.231-238
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• 2001

Frontal (F3, F4) EEG responses were analyzed and compared during exposure too slides of International Affective Picture System (IAPS) in the study on 42 students. EEG responses during 20 s of exposure to slides intended to elicit happiness (nurturant and erotic), sadness, disgust, surprise, fear or anger emotions were quite similar and were exhibited in theta increase, alpha-blocking and increased beta activity, and frontal asymmetry. However, particular emotions demonstrated variations of the EEG response profiles, enabling to differentiate some pairs of emotions. The profiles showed higher magnitudes of EEG responses in exciting (i.e., erotic happiness) emotion. The most different pairs were exciting -sadness (theta, alpha and alpha asymmetry), exciting-surprise (theta, alpha asymmetry), and exciting-fear (theta, F3 alpha, alpha asymmetry). Nurturant happiness yielded the least differentiation. Differences were found as well within negative emotions, e.g., anger-sadness were differentiated by theta asymmetry, while disgust-fear by beta asymmetry. Obtained results suggest that magnitudes of profiles of EEG variables differentiate emotions elicited by affective pictures.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2000년도 춘계 학술대회 및 국제 감성공학 심포지움 논문집 Proceeding of the 2000 Spring Conference of KOSES and International Sensibility Ergonomics Symposium
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• pp.15-25
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• 2000

Cardiac, respiratory, electrodermal and frontal (F3, F4) EEG responses were analyzed and compared during to slides of International Affective Picture System (IAPS) in the study on 42 students. Physiological responses during 20s of exposure to slides intended to elicit happiness (nurturant and erotic), sadness, disgust, surprise, fear or anger emotions were quite similar and were expressed in heart rate (HR) deceleration, decreased HR variability (HRV), specific SCR, increased non-specific SCR frequency (N-SCR), and EEG changes exhibited in theta increase, alpha-blocking and increased beta activity, and frontal asymmetry. However, some emotions demonstrated variations of the response magnitudes, enabling to differentiate some paris of emotions by several physiological parameters. The profiles showed higher magnitudes of HRV and EEG responses in exciting (i.e., erotic) and higher cardiac and respiratory responses in surprise. The most different pairs were exciting-surprise (by HR, HRV, theta, and alpha asymmetry), exciting-sadness (by theta, alpha, and alpha asymmetry), and exciting-fear (by HRV, theta, F3 alpha, and alpha asymmetry). Nurturant happiness yielded the least differentiation. Differences were found as well within negative emotions, e.g., anger-sadness were differentiated by HRV and theta asymmetry, while disgust-fear by N-SCR and beta asymmetry. Obtained results suggest that magnitudes of profiles of physiological variables differentiate emotions evoked by affective pictures, despite that the patterns of most responses were featured by qualitative similarity in given passive viewing context.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제3권10호
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• pp.451-456
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• 2014

감정을 유발하는 청각자극에 따라 발생되는 EEG(Electroencephalographic) 스펙트럼 강도와 감정 반응 간의 상관관계는 중요한 변수이다. 약 20여 년 전 쾌감을 주는 청각자극에 대하여 측정된 신호의 강도가 전전두엽에서 비대칭적으로 반응을 보였다는 연구 결과가 발표되었다. 본 연구에서는 자극관련 스펙트럼적 반응(Event-related Spectral Perturbation: ERSP)이 전두엽에서 비대칭적으로 발생되는지 고찰하기 위하여 청각자극 실험을 수행하였다. 30명의 건강한 대학생 지원자들이 IADS(International Affective Digital Sounds) 실험에 참여하였다. 이 청각자극은 행복, 공포, 그리고 중립의 3단계로 분류되었으며, 데이터의 분석은 세타파(4-8Hz)와 알파파(8-13Hz)에서 이루어졌다. 알파대역의 ERSP 지도는 오른쪽 전두엽에서 행복감과 공포감의 자극에서 높은 신호의 강도를 보여주는 반면 중립성 자극에서는 왼쪽 전두엽에서 높은 신호가 발생되었다. 그러나 세타파는 행복감과 공포감의 자극에 따라 좌측 전두엽에서 높은 신호가 나타나는 반면, 중립적 자극에 따라 우측 전두엽에서 높은 신호를 보여주었다. 높은 쾌감성 자극(행복)은 상대적으로 우측 전두엽에서 높은 EEG 신호가 측정되었으며, 낮은 쾌감성 자극(중립과 공포)은 왼쪽 전두엽에서 측정되었다. 또한 가장 큰 세타파의 변화가 전두엽의 중앙에서 발생되었다. 알파파에서 행복한 청각자극에 가장 강한 신호가 전두엽 전체에서 관찰되었다. 이 결과들은 기존의 감정들과 일치되며, 세타파와 알파파가 감정처리에서 중요한 역할을 하고 있음을 시사한다.

• 대한약침학회지
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• 제22권3호
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• pp.166-170
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• 2019

Objectives: Attentional and memory functions are important aspects of neural plasticity that, theoretically, should be amenable to pharmacopuncture treatments. A previous study from our laboratory suggested that quantitative electroencephalographic (qEEG) measurements of theta/beta ratio (TBR), an index of attentional control, may be indicative of academic performance in a first-semester medical school course. The present study expands our prior report by extracting and analyzing data on frontal theta and beta asymmetries. We test the hypothesis that the amount of frontal theta and beta asymmetries (fTA, fBA), are correlated with TBR and academic performance, thereby providing novel targets for pharmacopuncture treatments to improve cognitive performance. Methods: Ten healthy male volunteers were subjected to 5-10 min of qEEG measurements under eyes-closed conditions. The qEEG measurements were performed 3 days before each of first two block examinations in anatomy-physiology, separated by five weeks. Amplitudes of the theta and beta waveforms, expressed in ${\mu}V$, were used to compute TBR, fTA and fBA. Significance of changes in theta and beta EEG wave amplitude was assessed by ANOVA with post-hoc t-testing. Correlations between TBR, fTA, fBA and the raw examination scores were evaluated by Pearson's product-moment coefficients and linear regression analysis. Results: fTA and fBA were found to be negatively correlated with TBR (P<0.03, P<0.05, respectively) and were positively correlated with the second examination score (P<0.03, P=0.1, respectively). Conclusion: Smaller fTA and fBA were associated with lower academic performance in the second of two first-semester medical school anatomy-physiology block examination. Future studies should determine whether these qEEG metrics are useful for monitoring changes associated with the brain's cognitive adaptations to academic challenges, for predicting academic performance and for targeting phamacopuncture treatments to improve cognitive performance.

• 대한불안의학회지
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• 제20권1호
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• pp.8-16
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• 2024

Objective : The purpose of this study is to compare the signal obtained from the frontal 2-electrodes EEG with that obtained from the temporal, central, and parietal 2 electrodes. Methods : EEGs were recorded in a total of 67 patients with major depressive disorder (MDD), 104 patients with schizophrenia (SCZ), and 29 patients with Alzheimer's disease (AD). For each disease group, there were healthy controls (HC) that were paired accordingly (HC1=69, HC2=104, HC3=27). The following measurements were compared across electrodes: band power, alpha peak frequency (APF), APF power, alpha asymmetry (AA), and Kolmogorov complexity (KC). Results : Statistically significant differences were found in band power measured from frontal electrodes compared to electrodes placed in other locations. Specifically, the power of theta waves was measured higher in the temporal electorodes, alpha 1 and alpha 2 waves in the parietal, beta 1 and beta 2 in the central, and gamma waves in the temporal electrodes. Both SCZ and AD patients showed increased theta power in all electrodes. In SCZ patients, APF decreased in the central and temporal electrodes, but the APF power analysis showed no difference between the patients and controls. Additionally, AD patients exhibited increased AA in the central EEG, while SCZ patients showed decreased KC in the parietal and temporal electrodes. Conclusion : Depending on the electrode location, sensitive EEG frequencies differed. Compared with signals from other electrodes, frontal EEG in MDD patients revealed generally constant signal values, though the temporo-parieto-central electrodes appeared to be more reliable in SCZ and AD patients.

• 감성과학
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• 제3권2호
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• pp.29-40
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• 2000

Autonomic and EEG responses were analyzed in 32 college students exposed to visual stimulation with Korean Affective Picture System (KAPS) and 36 students exposed to the International Affective Picture System (IAPS). Cardiac, electrodermal, and electrocortical measures were recorded during 30 sec of viewing affective pictures. The slides intended to elicit basic emotions (fear, anger, surprise, disgust, and sadness) were presented to subjects via Kodak slide-projector. The aim of the study was to differentiate autonomic and EEG responses associated with the same negative valence emotions elicited by KAPS and IAPS stimulation and to identify the influence of cultural relevance on physiological reactivity. The analysis of obtained results revealed significant differences in physiological responsiveness to emotionally negative valence slides from KAPS and IAPS. The typical response profile for all emotions elicited by the KAPS included HR acceleration (except surprise), and increase of electrodermal activity, slow and fast alpha blocking and fast beta power increase in EEG, which was not associated with significant asymmetry (except fast alpha in sadness). Stimulation with the IAPS evoked HR deceleration, specific electrodermal responses with relatively high tonic electrodermal activation, alpha-blocking and fast beta increase, and was accompanied also by theta power increase and marked frontal asymmetry (e.g., fast beta, theta asymmetries in sadness, fast alpha in fear). Physiological responses to fear and anger-eliciting slides from the IAPS were significantly less profound and were accompanied by autonomic and EEG changes more typical for attention rather than negative affect. Higher cardiovascular and electrodermal reactivity to fear emotion observed in the KAPS, e.g., as compared to data with the IAPS as stimuli, can be explained by cultural relevance and higher effectiveness of the KAPS in producing certain emotions such as fear in Koreans.

• 감성과학
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• 제22권3호
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• pp.21-34
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• 2019

이 연구는 노년기 인지기능 및 생리적 건강상태와 관련 있는 정량화 뇌파의 Alpha 고유리듬 피크 위치 및 진폭의 출현 유무가 정신적·육체적 스트레스, 주의집중 등의 뇌파 지표들과 심박변이도 지표 간에 어떠한 관련성과 임상적 의미가 있는지 알아보고자 하였다. 이를 위하여 평균 73세 남녀 노인 76명을 대상으로 전두엽 2채널 뇌파와 1채널 심전도를 동시에 측정 가능한 장치를 이용하여 폐안시 EEG, HRV를 측정하였다. 의미있는 분석 결과는 다음과 같다. 첫 번째, Alpha 고유리듬피크 위치와 상관없이 고유리듬 진폭이 높게 잘 나타난 집단은 낮은 집단에 비해 정신적 스트레스에 대한 저항도는 높고, 육체적 스트레스는 낮게 나타나는 상관성을 보였다. 두 번째, 심박변이도의 HRV index, SDNN, RMSSD 지표는 집단 구분에 상관없이 공통적으로 서로 간 높은 양의 상관성을 보였다. 세 번째, Alpha 고유리듬 진폭이 잘 나타나지 않은 집단에서 좌·우뇌 Alpha 비대칭이 커질수록 육체적 스트레스를 반영하는 Delta/Alpha 비율과 주의집중 저하를 반영하는 Theta/SMR 비율도 커지는 상관성을 보였다. 네 번째, Alpha 고유리듬피크가 느린 리듬쪽에 위치한 집단은 빠른 리듬 쪽에 위치한 집단에 비해 Theta/SMR 비율이 높게 나타나 주의집중도 저하와 관련이 있음을 의미하였다. 따라서 정량화 뇌파의 Alpha 고유리듬 피크 위치 및 진폭의 출현 유무는 노년기 인지기능 및 생리적 건강상태를 반영하는 지표로 활용 가능성이 있음을 시사하였다.

• 수면정신생리
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• 제27권2호
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• pp.67-76
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• 2020

목 적 : 뇌가 성숙해감에따라, 비대칭과 편측성역시 기능적, 효율적인 관점에서 볼 때, 성숙과 더불어 정보처리를 효과적으로 하기 위한 과정이라 할 수 있다. 인지적 복잡성이 높아지는 시기인 6~9세와 14~17세 사이의 뇌의 변화를 휴지기 뇌파를 주파수 분석을 하여 알아 본다. 방 법 : 본 연구는 6~9세(n = 24)와 14~17세(n = 26)의 피험자들의 뇌파는 공개된 자료(Multimodal Resource for Studying Information Processing in the Developing Brain, MIPDB)를 분석하였고, 정신과적 질환이 있거나, 잡파가 심한 뇌파의 피험자는 제외하여 최종적으로 6~9세(n = 14)와 14~17세(n = 11)을 대상으로, EEGlab을 이용하여 뇌파를 분석하였고, 적어도 2분이상의 휴지기 뇌파 중 눈을 감은 상태의 뇌파를 이용하여 주파수 분석을 하였다. 뇌의 구역을 총 9구획으로 나눠서 주파수 분석을 하여, 주파수별 비대칭성과 편측성을 측정하였다. 결 과 : 전반적으로 서파의 파워는 나이가 어릴수록 높았으며, 이 현상은 절대파워와 상대파워에 상관없이 나타났다. 베타밴드의 상대파워는 좌우 편측성없이 14~17세 그룹이 높았다. 비대칭성의 경향은 휴지기 뇌파에서 세타밴드와 알파밴드의 상대파워에서만 두 그룹간의 차이가 관찰되었으며, 세타파는 왼쪽 전두엽 구획에서 14~17세군이 오른쪽 전두엽구획에 비해서 높게 측정되었고, 이 현상은 두정엽 구획으로 갈 수록 반대의 경향, 즉 두정엽 구획에서는 오른쪽 세타밴드파워가 왼쪽의 세타밴드파워에비해서 높게 측정되었다. 알파밴드의 상대파워는 두정엽구획에서 왼쪽의 파워가 오른쪽의 파워보다 높게 측정되었다. 편측성을 보이는 주파수는 알파밴드였으며, 절대파워와 상대파워 모두에서 왼쪽의 알파밴드파워가 오른쪽에 비해서 높게 나타났으며 그 차이가 통계적으로 유의미하였다. 결 론 : 6~9세의 피험자들에 비해서 14~17세의 피험자들은 성장기를 거치며 비교적 수준이 높은 인지기능 및 수행기능을 하게 되고, 이 기능과 관련하여 베타밴드와 알파밴드가 이 변화를 반영한다고 볼 수 있다.

• 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.