뇌 비대칭 계산방법의 비교 분석: 정량적뇌파(QEEG)와 뇌활용척도, 인지사고력검사를 중심으로 (Comparative analysis of brain asymmetry calculation method: focusing on QEEG and brain Survey scale, cognition aptitude test)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 22권 / 9호 / 207 ~ 222페이지
· 저자명 : 이건형, 원희욱

초록

본 연구는 정서·인지·성격·학습 등 다양한 분야에서 비교평가의 지표로 활용되고 있는 뇌 비대칭성의 다양한 계산방법들을 비교하고 서로 그 일치도를 파악하여, 뇌 비대칭을 주제로 한 연구에서 실험의 조건과 목적에 따라 소스(source)와 계산방법을 선택하는 데 활용할 수 있는 기초정보를 제공하기 위한 목적으로 시행되었다. 이를 위해 2021년 5월 1일부터 2개월 간 성인 남녀 97명을 대상으로 개안(EO-Eyes Open)과 폐안(EC-Eyes Close)상태의 뇌파를 측정하였으며, 뇌활용성향척도와 인지사고력검사를 시행하였다. 측정된 뇌파 데이터는 Alpha, Beta, Gamma 주파수 영역의 PSD(Power Spectrum Density)와 iCoh(Imaginary Coherence), PLV(Phase Locking Value)를 산출하였으며, 뇌활용성향척도와 인지사고력검사의 결과를 종합하여 총 20종류의 비대칭 값을 계산하였다. 이를 조합하여 구성한 총 190개의 쌍을 ICC(내적상관계수)와 Bland-Altman Plot 등 ‘평정자간 일치도’로 평가하였다. 일치도 분석 결과 모두 29개의 쌍에서 유의한 결과가 나왔다. EO와 EC 간의 비교는 유의한 결과가 많지 않았으며 일치도 또한 낮았다. 같은 EO/EC끼리의 비교는 주파수 대역이 달라도 높은 일치도가 나타났다. 파워(Power)와 iCoh/PLV의 비교는 낮은 일치도를 보였으나 다양한 종류와 일치도가 유의하여 활용의 발전 가능성이 확인되었다. 설문척도는 어떠한 종류의 계산법과도 유의한 결과가 없었으며, 인지사고력검사는 iCoh와 낮은 일치도를, PLV와 중간의 일치도를 일부 확인하였다. 본 연구의 결과는 실험의 목적과 상황에 맞춰 비대칭성 계산방법을 선택하고 적용하는데 필요한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

영어초록

The purpose of this study was to compare various calculation methods of brain asymmetry, which are used as indicators of comparative evaluation in various fields, such as emotion, cognition, personality and learning, and to calculate their coefficient of agreement. We assessed EEG in eyes opened (EO) and eyes closed (EC) and conducted a brain preference survey and cognitive aptitude test on 97 adults for two months (May 1 to July 1, 2021). We calculated the power spectrum density (PSD), imaginary coherence (iCoh) and phase locking value (PLV) from the measured electroencephalography (EEG) data of alpha, beta and gamma bands. Consequently, 20 types of asymmetric values were produced. By combining those values, 190 pairs were evaluated by interclass correlation coefficient (ICC) and Bland-Altman plot. According to paired comparison results, 29 pairs showed significant results. A few values of significant results and a low agreement in the comparison between EO and EC were observed. Comparison between the same EO/EC represented a high agreement, although the frequency bands were different. The comparison between Power and iCoh/PLV represented a low agreement, but significant results with various kinds confirmed the potential for development. The survey scale represented no significant results for others, and the cognitive aptitude test described a low agreement in iCoh and a moderate agreement in PLV. Our results could provide fundamental information that could be used to select sources and calculation methods based on the conditions and purposes of brain asymmetry studies.

참고자료

· 없음