본 연구는 특성(trait) 이론에 기반한 Eysenck의 EPQ-R 설문지와 EEG 변수들간의 상관 관계에 대한 실험적 연구로서, 피험자들은 한국판 EPQ-R 설문지를 작성하였고, 2회에 걸쳐 눈을 감은 조건, 눈을 뜬 조건, 암산과제 수행조건에서 EEG를 측정하였다. Neuroticism 은 눈을 뜬 조건에서 theta 파와 부적 상관을 보였으며, Psychoticism 은 눈을 감은 조건에서 alpha파와 정적상관, delta파와 부적 상관을 보였는데, 이것은 Robinson(2001)의 이론과 일치하는 결과이다.
본 연구는 특성(trait) 이론에 기반한 Eysenck의 EPQ-R 설문지와 EEG 변수들간의 상관 관계에 대한 실험적 연구로서, 피험자들은 한국판 EPQ-R 설문지를 작성하였고, 2회에 걸쳐 눈을 감은 조건, 눈을 뜬 조건, 암산과제 수행조건에서 EEG를 측정하였다. Neuroticism 은 눈을 뜬 조건에서 theta 파와 부적 상관을 보였으며, Psychoticism 은 눈을 감은 조건에서 alpha파와 정적상관, delta파와 부적 상관을 보였는데, 이것은 Robinson(2001)의 이론과 일치하는 결과이다.
This study is an experimental study about the relationship between EEG and personality dimensions. Subjects were 70 healthy undergraduate students (32 males, 38 females) The Korean version of Eysencks Personality Questionnaire-Revised (EPQ-R) were used. EEGs were recorded in two different conditions...
This study is an experimental study about the relationship between EEG and personality dimensions. Subjects were 70 healthy undergraduate students (32 males, 38 females) The Korean version of Eysencks Personality Questionnaire-Revised (EPQ-R) were used. EEGs were recorded in two different conditions (eyes open and eyes closed). To obtain more tellable data, EEG recordings of subjects were replicated 6 weeks later. The analytical methods used in the present study rendered two coincident tendencies: Theta with neuroticism relationship in eyes closed condition, and alpha-delta with psychoticism relationship in eyes closed condition. These results generally support the theory of Robinson (2001) that delta, theta, and alpha waves are associated with activity of brainstem, limbic system, and thalamo-cortical arousal system, and that thalamo-cortical alpha system has inhibitory effects on brainstem delta system.
This study is an experimental study about the relationship between EEG and personality dimensions. Subjects were 70 healthy undergraduate students (32 males, 38 females) The Korean version of Eysencks Personality Questionnaire-Revised (EPQ-R) were used. EEGs were recorded in two different conditions (eyes open and eyes closed). To obtain more tellable data, EEG recordings of subjects were replicated 6 weeks later. The analytical methods used in the present study rendered two coincident tendencies: Theta with neuroticism relationship in eyes closed condition, and alpha-delta with psychoticism relationship in eyes closed condition. These results generally support the theory of Robinson (2001) that delta, theta, and alpha waves are associated with activity of brainstem, limbic system, and thalamo-cortical arousal system, and that thalamo-cortical alpha system has inhibitory effects on brainstem delta system.
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문제 정의
이와 같이 인간의 감성이란 성격과 밀접한 연관성을 지니고 있기 때문에, 성격에 대한 이해는 감성 연 구에 있어서도 핵심적인 요인이 될 것으로 생각된다. 본 연구에서는 Eysenck의 성격 모델에 기반하여 외향성-내향성(Extraversion-Introversion: E), 신경증 경향성(Neuroticism: N), 정신병 경향성(Psychoci- tism, P) 및 허위성(Lie: Z)이 5|-(electroencepha- logram: EEG)에 있어서 어떠한 양상을 나타내는지를 조사하였다.
또한 남녀간의 차이가 있었으나, 근본적으로 남녀별로 패턴이 상반 되는 것은 아니라 통계적 유의성의 수준 차이인 것으로 보인다. 본 연구에서는 보다 엄격한 기준을 적용하고, 데이터를 단순화하기 위한 목적으로, 두 회기에 걸쳐서 일관되게 유의하게 나타나는 측정 항목만을 분석의 대상으로 삼았기 때문에, 일관된 통계적 유의성을 획득하지 못한 측정 항목에 대한 정보들은 제외되었다는 점을 감안하여야 한다. 따라서 향후 연구에 있어서는 이러한 패턴들을 전체적으로 파악 하는 방향으로의 연구가 이루어져야 할 것으로 생각 된다.
Gale[9]은 눈을 감은 안정 상태를 낮은 각성, 눈을 반복해서 떴다 감았다 하는 상태를 중등도의 각성, 다양한 과제를 수행하는 상태를 높은 각성의 단계로 구분하여 가정하였다. 본 연구에서는 서로 다른 수준의 각성을 측정하기 위해, 눈을 뜬 상태, 눈을 감은 상태, 암산 과제를 수행하는 상태의 세 가지 조건 에서 EEG가 기록되었다.
가설 설정
Gale[9]은 눈을 감은 안정 상태를 낮은 각성, 눈을 반복해서 떴다 감았다 하는 상태를 중등도의 각성, 다양한 과제를 수행하는 상태를 높은 각성의 단계로 구분하여 가정하였다. 본 연구에서는 서로 다른 수준의 각성을 측정하기 위해, 눈을 뜬 상태, 눈을 감은 상태, 암산 과제를 수행하는 상태의 세 가지 조건 에서 EEG가 기록되었다.
제안 방법
9 Hz). 0.2—49.9 Hz 사이의 총 스펙트럼 파워를 구하여 각각의 조건과 전극 위치에서 EEG 밴드에 대해서 나누어 줌으로써, 상대 파워를 구하였다. EEG broad band는 전극 위치별로 각 EEG 밴드의 상대 파워값을 표 준화하여 합한 값으로 정의하였다.
EEG 측정신뢰도를 알아보기 위하여 EEG broad band를 사용하여 첫 번째, 두 번째 회기간의 상관을 구하였다(Table 2). 암산과제의 beta, beta2파를 제외하고는 모두 상관을 보였다.
EPQ-R 설문지 측정 변수간의 상관을 구하였다 (Table 1). Neuroticism과 Psychoticism이 정적 상관을 보였으며, Neuroticism과 Lie가 부적 상관을 보였다.
각 EEG broad band와 EPQ-R 변수들간의 상관을 구하였다(Table 3). 눈을 감은 조건에서 F가 delta파 와 부적 상관을, alpha 파와 정적 상관을 나타내었다.
각 심리학적 측정 변수들에 대하여 EEG 밴드에 대한 상대 파워와의 상관을 구할 때, 수행되는 통계 검사의 수가 많음으로 인하여 Type I error가 증가 할 수 있기 때문에, 첫 번째 회기와 두 번째 회기에서 유의한 상관을 일관성 있게 보이는 지표들만을 선택하여 해석하였다. 이러한 경우에 확률적 우연에 의해서 일치된 상관이 나타나는 것은 매우 드문 일일 것이다.
기록된 EEG에서 각 조건별로 4초씩의 artifact-free EEG 구간을 선택하였다(눈 뜬 조건 24개, 눈 감은 조건 24개, 암산과제 15개). 이들을 Fast Fourier transforms(FFT)을 통하여 분석하였다.
실험은 두 개의 회기로 나누어 진행되었다. 첫 번째 회기에, 피험자들은 한글판 아이젱크 설문지 (Eyesenck personality Questionnaire-Revised: EPQ-R)를 작성하였고, EEG가 측정되었다.
암산과제는 pseudo-random하게 발생한 세 자리 숫자에서 두 자리 숫자를 계속 빼 나가는 것이었다. 실험자의 지시에 따라 피험자가 암산 과제를 수행하는 2분 동안 EEG 가 측정되었다. EEG는 Grass model 12 system을 통하여 기록되었다.
Ag/AgCl 전극이 International 10—20 system에 따라 7개의 부위(Fz, Cz, Pz, F3, F4, P3, P4)에 부착되었다. 이마를 ground로, 한쪽 귀를 reference로 사용하였으며, 한 쪽 눈의 아래 위로 전극을 부착하여 EOG를 기록하였다. 모든 임피던스는 5 kOhms 이하였고, 데이터는 500Hz로 샘플링되었으며, bandpass 0.
실험은 두 개의 회기로 나누어 진행되었다. 첫 번째 회기에, 피험자들은 한글판 아이젱크 설문지 (Eyesenck personality Questionnaire-Revised: EPQ-R)를 작성하였고, EEG가 측정되었다.
1-100 Hz 로 필터링 되었다. 첫 번째 회기의 6주 후에, 두 번째 회기를 시행하였으며, 동일한 방식으로 EEG가 측 정되었다.
EEG는 전자기 차폐된 실험실에 피험자가 편안한 의자에 앉은 상태에서 기록되었다. 측정에 앞서 피 험자들은 측정 중에 움직임을 최소화할 것을 지시받 았고, 실험 과정 동안 실험자가 피험자의 옆에서 실험의 진행을 관찰하였다. 실험의 전 과정은 여섯 번의 1분 동안의 EEG 측정(눈 뜬 상태 3번, 눈 감은 상태 3번) 및 그 중간의 다섯 번의 1분간의 휴식, 그리고 마지막 2분간의 암산 과제로 구성되었다[12].
대상 데이터
EEG는 Grass model 12 system을 통하여 기록되었다. Ag/AgCl 전극이 International 10—20 system에 따라 7개의 부위(Fz, Cz, Pz, F3, F4, P3, P4)에 부착되었다. 이마를 ground로, 한쪽 귀를 reference로 사용하였으며, 한 쪽 눈의 아래 위로 전극을 부착하여 EOG를 기록하였다.
절반의 피험자들은 암산 과제를 눈을 감은 상태에서 수행하였고, 나머지 절반은 눈을 감은 상태에서 수행하였다. 그러나 눈을 뜬 상태에서의 피험자들의 EEG 데이터는 EOG에 의한 오염이 너무 심하여, 눈을 감은 피험자 들의 데이터만이 분석에 사용되었다.
피험자는 실험에 자원한 19-25세(평균 20.83, 표준 편차 1.94)의 대학생 70명(남 32, 여 38)으로, 설문지 작성 및 뇌파 측정에 참가할 것을 서면으로 동의하였다.
데이터처리
각각의 EEG broad band에 미치는 EPQ-R 변수들 과 측정 조건 및 회기의 상호작용 효과를 알아보기 위해 반복 측정 분산분석을 사용하였다(Table 4). 눈 을 뜨고 감은 조건에 따라서 theta 파와 beta, betal 파에서 차이가 있었으며, 회기에 의해서 차이가 있는 EEG 밴드는 없었다.
이론/모형
실험자의 지시에 따라 피험자가 암산 과제를 수행하는 2분 동안 EEG 가 측정되었다. EEG는 Grass model 12 system을 통하여 기록되었다. Ag/AgCl 전극이 International 10—20 system에 따라 7개의 부위(Fz, Cz, Pz, F3, F4, P3, P4)에 부착되었다.
기록된 EEG에서 각 조건별로 4초씩의 artifact-free EEG 구간을 선택하였다(눈 뜬 조건 24개, 눈 감은 조건 24개, 암산과제 15개). 이들을 Fast Fourier transforms(FFT)을 통하여 분석하였다. EEG 파워스펙트럼은Q2〜49.
성능/효과
EPQ-R 설문지 측정 변수간의 상관을 구하였다 (Table 1). Neuroticism과 Psychoticism이 정적 상관을 보였으며, Neuroticism과 Lie가 부적 상관을 보였다. .
기존의 Eysenck의 성격 차원에 관한 연구는 주로 E에 초점을 맞추고 있었지만, 그 결과는 일관되지 않았다[9, 17], 본 연구에서는 E와 관련되어 유의미 하게 나타나는 항목은 눈을 뜬 상태에서 남자에게서 나타난 alpha 파와의 부적 상관이었다. 이것은 Extraverts 가 Introverts 보다 각성 수준이 낮다는 Eysenck의 가설과 일치하는 결과로 해석할 수 있다.
각각의 EEG broad band에 미치는 EPQ-R 변수들 과 측정 조건 및 회기의 상호작용 효과를 알아보기 위해 반복 측정 분산분석을 사용하였다(Table 4). 눈 을 뜨고 감은 조건에 따라서 theta 파와 beta, betal 파에서 차이가 있었으며, 회기에 의해서 차이가 있는 EEG 밴드는 없었다. 상관에서 보여진 바와 같이 theta 파는 N에 의해 차이를 보였고, alpha2는 P에 의해 차이를 보였다.
각 EEG broad band와 EPQ-R 변수들간의 상관을 구하였다(Table 3). 눈을 감은 조건에서 F가 delta파 와 부적 상관을, alpha 파와 정적 상관을 나타내었다. 눈을 뜬 조건에서 남자에서 E7\ alpha파와 부적 상관 을 나타내었으며, M theta파와의 부적 상관이 남녀 전체와 남자에서 나타났다.
눈을 감은 조건에서 F가 delta파 와 부적 상관을, alpha 파와 정적 상관을 나타내었다. 눈을 뜬 조건에서 남자에서 E7\ alpha파와 부적 상관 을 나타내었으며, M theta파와의 부적 상관이 남녀 전체와 남자에서 나타났다. 암산과제에서는 남녀 전체에서 L이 alpha 파와 부적 상관을 나타내었다.
본 연구에서는 오히려 상대적으로 연구가 덜 된 N, P 및 L 차원에서 E보다 더 뚜렷한 결과가 나타났으며, 각성 수준이 다른 실험 조건들은 뚜렷하게 성격과의 상호작용을 가지고 있었다. 또한 남녀간의 차이가 있었으나, 근본적으로 남녀별로 패턴이 상반 되는 것은 아니라 통계적 유의성의 수준 차이인 것으로 보인다.
암산과제에서는 Z이 alpha파와 부적 상관을 보였으며, session*L의 상호작용은 delta, alpha, alpha2 파에서 유의미하게 나타났다. Z에 관해서는 뇌에서 대응하는 신경계통이 구체적으로 가정된 바 없으나, 뇌 속에 저장된 정보를 retrieval 하는 처리과정과 시스템을 반영하는 것으로 생각된다.
연구결과를 종합해 볼 때' 전체적으로 Robinson [16]의 이론을 지지해 주는 결과를 얻었으며, 실험 조건과 성격 차원들 사이의 상호작용이 확인되었다. 인간의 감성은 인간의 본성이 나타내는 다양한 측면의 하나로서, 성격 등의 다른 요인들과 분리될 수 없는 연관성을 지니고 있다.
Theta 파가 낮을수록 alertness, vigilance, signal detection0] 더 높은 것으로 알려져 있으몌2], Beatty 등Bl은 지연된 monitoring task에서 theta activity가 detection performance에 영향을 미친다는 가설을 세운 바 있다. 이러한 사실들을 종합해 볼 때, N이 높은 사람일수록 더 경계하고 있다고 볼 수 있으며, N이 높은 그룹은 high-vigilance perfor mance group, 7V°] 낮은 그룹은 low-vigilance per formance group으로 나눌 수 있을 것으로 생각된다. 눈을 감은 상태에서는 상대적으로 외부세계로부터의 자극보다 내부세계로부터의 자극에 주의를 기울이게 됨으로써 외부세계에 대한 경계가 약해져서 뚜렷한 차이가 나타나지 않은 것으로 생각된다.
후속연구
본 연구에서는 보다 엄격한 기준을 적용하고, 데이터를 단순화하기 위한 목적으로, 두 회기에 걸쳐서 일관되게 유의하게 나타나는 측정 항목만을 분석의 대상으로 삼았기 때문에, 일관된 통계적 유의성을 획득하지 못한 측정 항목에 대한 정보들은 제외되었다는 점을 감안하여야 한다. 따라서 향후 연구에 있어서는 이러한 패턴들을 전체적으로 파악 하는 방향으로의 연구가 이루어져야 할 것으로 생각 된다.
인간의 감성은 인간의 본성이 나타내는 다양한 측면의 하나로서, 성격 등의 다른 요인들과 분리될 수 없는 연관성을 지니고 있다. 인간의 변화하는 감성을 생리학적으로 측정하여 예측하는 것은 매우 어려운 일일 것으로 생각되지만, 변화하지 않는 성격 특성에 대한 정보를 함께 사용하여 종합적으로 예측한다면, 더 높은 예측력을 가질 수 있을 것으로 기대된다. 따라서 감성에 대한 연구는 감성 자체뿐 아니라 성격 이라는 요인을 함께 고려하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.
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