본 연구에서는 단순노무직, 판매직, 전문직에 종사하는 피험자를 대상으로 100%의 basil oil, lavender oil, lemon oil, jasmine oil, ylang-ylang oil (KIMEX co. Ltd, Korea), skatole (TAKASAGO co. Ltd, Japan)등 총 6가지 종류의 천연향에 대한 두뇌의 정보량 흐름을 파악하기 위해 상호 정보량을 검토하였다. 그 결과, 전문직에서는 상호 정보량의 유의한 변화가 전두엽 사이(F3F4)에서 나타난 반면, 단순노무직과 판매직에서는 전두엽(F3F4), 두정엽(P3P4), 측두엽(T5T6) 사이에서 모두 나타났다 두 직종과 비교하여 전문직이 주로 외부 자극에 대한 고차원적 기능을 담당하는 전두엽영역의 정보량에서 유의한 변화를 보인 것은 향을 전문적으로 구분하고, 확인하는 그들의 직업적 특성을 반영한 결과라 추측된다. 또한, 단순노무직과 달리, 전문직과 판매직은 선호도가 낮은 향에서 상호 정보량이 증가하는 경향을 보여, 향 관련 종사자들의 선호도와 상호 정보량간의 관련성을 시사하였다.
본 연구에서는 단순노무직, 판매직, 전문직에 종사하는 피험자를 대상으로 100%의 basil oil, lavender oil, lemon oil, jasmine oil, ylang-ylang oil (KIMEX co. Ltd, Korea), skatole (TAKASAGO co. Ltd, Japan)등 총 6가지 종류의 천연향에 대한 두뇌의 정보량 흐름을 파악하기 위해 상호 정보량을 검토하였다. 그 결과, 전문직에서는 상호 정보량의 유의한 변화가 전두엽 사이(F3F4)에서 나타난 반면, 단순노무직과 판매직에서는 전두엽(F3F4), 두정엽(P3P4), 측두엽(T5T6) 사이에서 모두 나타났다 두 직종과 비교하여 전문직이 주로 외부 자극에 대한 고차원적 기능을 담당하는 전두엽영역의 정보량에서 유의한 변화를 보인 것은 향을 전문적으로 구분하고, 확인하는 그들의 직업적 특성을 반영한 결과라 추측된다. 또한, 단순노무직과 달리, 전문직과 판매직은 선호도가 낮은 향에서 상호 정보량이 증가하는 경향을 보여, 향 관련 종사자들의 선호도와 상호 정보량간의 관련성을 시사하였다.
To investigate the changes of cortico-cortical connectivity during odor stimulation of subjects classified by occupations, the mutual information content of EEGs was examined, for general workers, perfume salespersons and professional perfume researchers. Analysis of the averaged-cross mutual inform...
To investigate the changes of cortico-cortical connectivity during odor stimulation of subjects classified by occupations, the mutual information content of EEGs was examined, for general workers, perfume salespersons and professional perfume researchers. Analysis of the averaged-cross mutual information content (A-CMI) from the EEGs revealed that, among the professional perfume researchers,. changes in the A-CMI values during odor stimulation were more apparent in the frontal region of the brain, although for the general workers group and perfume salespersons group such changes were more conspicuous in the overall posterior temporal, parietal and frontal regions. These results indicate that the brains of professional perfume researchers respond to odors mainly in the frontal region, reflecting the function of the orbitofrontal cortex (OFC) due to the occupational requirement of these subjects to discriminate of identify odors. During odor stimulation, the perfume salespersons, although relatively more exposed to odors than the general workers, showed similar changes to the general workers. A-CMI value is in inverse proportion to psychological preferences of the professional perfume researchers and perfume salespersons, but this is not the case with the general workers. This suggests that functional coupling for people who are occupationally exposed to odors may be related to odors nay be related to psychological preference.
To investigate the changes of cortico-cortical connectivity during odor stimulation of subjects classified by occupations, the mutual information content of EEGs was examined, for general workers, perfume salespersons and professional perfume researchers. Analysis of the averaged-cross mutual information content (A-CMI) from the EEGs revealed that, among the professional perfume researchers,. changes in the A-CMI values during odor stimulation were more apparent in the frontal region of the brain, although for the general workers group and perfume salespersons group such changes were more conspicuous in the overall posterior temporal, parietal and frontal regions. These results indicate that the brains of professional perfume researchers respond to odors mainly in the frontal region, reflecting the function of the orbitofrontal cortex (OFC) due to the occupational requirement of these subjects to discriminate of identify odors. During odor stimulation, the perfume salespersons, although relatively more exposed to odors than the general workers, showed similar changes to the general workers. A-CMI value is in inverse proportion to psychological preferences of the professional perfume researchers and perfume salespersons, but this is not the case with the general workers. This suggests that functional coupling for people who are occupationally exposed to odors may be related to odors nay be related to psychological preference.
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문제 정의
본 연구에서는 다양한 향에 대해 뇌에서의 정보량 흐름을 살펴보기 위해 상호 정보량 부석을 이용하여 비교해 보았다.
제안 방법
무향과 Basil을 제시했을 때의 상호정보량을 비교 하였다. Basil 조건에서는 무향조건에 비해 F3F4에서 의 상호정보량이 높게 나타났다(그림 1).
상호 정보량은 두 시계열 데이터 사이의 선형, 비선형 의존도를 모두 나타내는 양으로 두 신호 사이의 정보 흐름 또는 동력학적인 커플링을 나타내는 양으로 사용된다. 본 연구에서는 두 신호 사이의 상호 정보량을 평균하여 둘 사이의 정보량으로 정의하여 사용하였다. 상호 정보량은 F3F4, P3P4, T5T6, F4F3, P4P3, T6T5 총 6개 쌍에 대하여 계산하였다.
본 연구에서는、여러 가지 향에 대한 뇌파 반응을 정량화하기 위해 상호 정보량 분석 방법을 사용하였다.Basil, Skatole과 같이 선호도가 낮은 향을 제시했을 때는 무향 제시 조건에 비해 전두엽인 F3F4 간에서 상호 정보량이 증가하였다.
본 연구에서는 두 신호 사이의 상호 정보량을 평균하여 둘 사이의 정보량으로 정의하여 사용하였다. 상호 정보량은 F3F4, P3P4, T5T6, F4F3, P4P3, T6T5 총 6개 쌍에 대하여 계산하였다.
이들은 모두 코 수술의 경험이 없고, 코 질환을 앓고 있지 않으며, 약물을 복용하지 않는 정상적인 후각 기능을 가진 사람들로 선정되었다. 실험 전에는 후각에 영향을 줄 수 있는 흡연, 음주, 카페인, 약물 등의 섭취를 금하였고, Musk 향을 사용하여 후맹 여부를 판단하였다.
4m 규격으로 제작되었다. 실험 중에는 일정한 온도(24±1°C), 습도(50±10%), 조도(150〜200Lx)가 유지되도록하였고, 피험자는 안락의자에 앉아서 편안한 자세로실험에 임하도록 하였다. 시료에는 100%의 Basil oil,Lavender oil, Lemon oil, Jasmin oil, Ylang-ylang oiKKIMEX co.
실험은 후각 실험을 수행하기 위해 구축된 챔버에서 이루어졌다. 챔버는 흡 .
향을 제시하기 전 60초간을 무향 상태로 측정하고, 다음 60초간 준비된 6가지 향 중 무작위로 결정한 한 향을 피험자의 코 끝 1cm 이내 거리에 두어 향 자극을 주었다. 자극 후 10분간은 배기 시스템을 가동하여 챔버 안의 잔존 향의 제거와 함께 주관평가를 실시하였다.
2)에서 저장하였다. 주관평가는 25문항의 양극 7점 척도와 전체선호도롤 평가하는 설문지를 사용하였다.
실험 진행 순서는 다음과 같다. 향을 제시하기 전 60초간을 무향 상태로 측정하고, 다음 60초간 준비된 6가지 향 중 무작위로 결정한 한 향을 피험자의 코 끝 1cm 이내 거리에 두어 향 자극을 주었다. 자극 후 10분간은 배기 시스템을 가동하여 챔버 안의 잔존 향의 제거와 함께 주관평가를 실시하였다.
대상 데이터
뇌파는 국제 10-20 전극법으로 배치한 Fz, Cz, F3, F4, P3, P4, T5, T6의 8위치에 대하여 측정하였다. Reference는 양쪽 귓볼로 하는 단극 유도법을 사용하였으며 뇌파 측정 장비로는 Grass Model 15 Neuro data Amplifier System을 통해 기록하고, Biopac in- terface를 거쳐 Acqknowledge (Ver.
챔버는 흡 . 배기가 동시에 이루어질 수 있으며, 외부 영향 및 전기적 영향을 최소화하기위해 방음장치 및 동판으로 절연된 5.5x3.5x2.4m 규격으로 제작되었다. 실험 중에는 일정한 온도(24±1°C), 습도(50±10%), 조도(150〜200Lx)가 유지되도록하였고, 피험자는 안락의자에 앉아서 편안한 자세로실험에 임하도록 하였다.
실험은 판매직에 종사하는 9명의 여성(나이: 26± 3.1 세)을 대상으로 하였다. 이들은 모두 코 수술의 경험이 없고, 코 질환을 앓고 있지 않으며, 약물을 복용하지 않는 정상적인 후각 기능을 가진 사람들로 선정되었다.
데이터처리
평균 상호 정보량은 각 향에 대하여 Paired r-Test를 사용하여 유의성을 검증하였고, p값이 0.05 이하인 경우를 통계적으로 유의한 결과로 간주하였다.
이론/모형
측정하였다. Reference는 양쪽 귓볼로 하는 단극 유도법을 사용하였으며 뇌파 측정 장비로는 Grass Model 15 Neuro data Amplifier System을 통해 기록하고, Biopac in- terface를 거쳐 Acqknowledge (Ver. 3.5.2)에서 저장하였다. 주관평가는 25문항의 양극 7점 척도와 전체선호도롤 평가하는 설문지를 사용하였다.
성능/효과
다른 부위에서도 Basil 조건의 상호정보량이 Jasmin 조건에서의 상호정보량에 비해 높았으 나, 유의한 결과는 아니었다. Lavender 조건에 비해 Basil 조건에서 F3F4의 상호정보량이 유의하게 높게 나타났다(그림 4). 다른 부위에서도 Basil 조건의 상 호정보량이 Jasmin 조건에서의 상호정보량에 비해 높 았으나, 유의한 결과는 아니었다.
각 향 자극 조건 간의 상호정보량을 비교했을 때, Basil 조건에서 Jasmin 조건에 비해 P3P4, T5T6, P4P3, T6T5에서의 상호정보량이 유의하게 높게 나타 났다(그림 3). 다른 부위에서도 Basil 조건의 상호정보량이 Jasmin 조건에서의 상호정보량에 비해 높았으 나, 유의한 결과는 아니었다.
향 간 반응에서도 주관평가 결과에서 나타난 선호도가 낮은 향이 제시되면 선호도가 높은 향의 경우보다 상호 정보량이 증가하고, 선호도가 높은 향이 제시되었을 경우는 상호 정보량이 감소하는 현상을 보여주었다. 본 연구의 결과를 통해 상호 정보량이 향에 대한 선호도와 관련이 있고, 특히 선호도가 낮은 향일수록 뇌에서의 정보량의 흐름이 더 많음을 알 수 있다. Jeong et al.
주관평가 결과에서 각 향에 대한 선호도는 Jasmin > Lemon > Lavender > Ylangylang > Basil >Skatole 순으로 나타났다.
Basil, Skatole과 같이 선호도가 낮은 향을 제시했을 때는 무향 제시 조건에 비해 전두엽인 F3F4 간에서 상호 정보량이 증가하였다. 향 간 반응에서도 주관평가 결과에서 나타난 선호도가 낮은 향이 제시되면 선호도가 높은 향의 경우보다 상호 정보량이 증가하고, 선호도가 높은 향이 제시되었을 경우는 상호 정보량이 감소하는 현상을 보여주었다. 본 연구의 결과를 통해 상호 정보량이 향에 대한 선호도와 관련이 있고, 특히 선호도가 낮은 향일수록 뇌에서의 정보량의 흐름이 더 많음을 알 수 있다.
향에 대한 뇌파 반응을 상호 정보량을 이용하여 분석한 연구의 예가 전무하기 때문에 단정지어 결론 내릴 수는 없으나 본 연구 결과를 통해, 선호도가 낮은 향일수록 두뇌의 연결성이 높아져 더 많은 정보량의 흐름이 생기는 것이 아닌가 하는 추측을 가능하게 하였다. 또한 본 연구에서 사용한 상호 정보량 분석은 다양한 향에 대한 반응을 좀더 객관적으로 정량화할 수 있는 유용한 방법임이 제시되었다.
후속연구
또한 본 연구에서 사용한 상호 정보량 분석은 다양한 향에 대한 반응을 좀더 객관적으로 정량화할 수 있는 유용한 방법임이 제시되었다.
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