선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 요약하면, 본 연구는 N-back 과제를 이용하여 작업기억 부담을 조작하고, 부담수준이 부적 얼굴정서 처리에 미치는 영향을 P1과 N170 성분을 중심으로 조사하고자 하였다. 그럼으로써 작업기억용량 또는 주의자원이 얼굴정서 처리에 미치는 영향을 밝히고자 하였다.
- 이들은 중립적 또는 혐오적 IAPS사진자극을 제시한 직후 복잡하거나(고부담) 단순한(저부담) 수학문제를 풀도록 요구하였는데, 그결과, 고부담 수학문제는 DLPFC의 큰 활성화를 초래한 반면, 혐오적 자극에 대한 부적 정서평정의 감소와 아울러 편도체와 도피질 활동의 감소를 초래하였다. 본 연구는 N-back과제에서 0-back조건(저부담)과 2-back조건(고부담)을 적용하여 특히 작업기억 고부담수준이 매우 높은 경우 얼굴정서 처리에 미치는 영향이 어떠한지 조사하고자 하였다. 둘째, Van Dillen 등(2012)은 P1과 같은초기 ERP성분에서 작업기억 부담효과만을 관찰했고 정서가효과는 관찰하지 못하였는데, 이와관련하여 앞서 살펴본 바와 같이 여러 연구들이 상충된 결과들을 보고하였다(Batty & Taylor,2003; Pegna et al.
- 본 연구는 작업기억 부담이 부적 얼굴정서 처리에 미치는 영향을 밝히고자 하였다. 이를 위해N-back과제 수행에서 시각적 사물들의 기억을 유지하고 갱신하는 동안 부적이거나 중립적인 얼굴자극을 제시하였는데, 작업기억부담을 저부담(0-back 조건)과 고부담(2-back 조건)으로 조작하여작업기억 부담수준이 부적 얼굴정서 처리에 미치는 영향을 P1과 N170과 같은 초기 ERP성분들의 진폭을 분석함으로써 검증하였다.
- Hariri 등(2002)은 정서적 얼굴표정(공포나 분노)에대해 좌반구보다 우반구의 편도체 활성화가 더 크게 일어난다고 보고하였다. 본 연구에서는 부적 얼굴정서 처리에 미치는 작업기억 부담의 영향에 있어서도 반구 편재화가 일어나는지 검증하고자 하였다.
- 또한 Van Dillen 등은얼굴 특유 N170을 분석하지 않았다. 본 연구의 주된 관심사는 얼굴정서 처리가 초기에 일어나는지, 특히 얼굴정서 처리가 초기에 작업기억 부담의 영향을 받는지 검증하는데 있다. 이를 위해 P1과 N170을 중심으로 ERP성분을 분석하고자 하였다.
- 요약하면, 본 연구는 N-back 과제를 이용하여 작업기억 부담을 조작하고, 부담수준이 부적 얼굴정서 처리에 미치는 영향을 P1과 N170 성분을 중심으로 조사하고자 하였다. 그럼으로써 작업기억용량 또는 주의자원이 얼굴정서 처리에 미치는 영향을 밝히고자 하였다.
- 지금까지 작업기억 부담과 얼굴정서 처리 사이의 관계를 다룬 연구들과 시사점들을 살펴보았다. 이러한 고찰을 바탕으로 본 연구는 작업기억 부담이 얼굴정서 처리에 미치는 영향을 다음방법을 적용하여 다루고자 하였다. 첫째, 작업기억 부담수준 가운데 고부담수준의 부담 정도가보다 더 크게끔 하고자 작업기억 조작(manipulation)을 요구하는 N-back과제를 사용하였다.
- 지금까지 작업기억 부담과 얼굴정서 처리 사이의 관계를 다룬 연구들과 시사점들을 살펴보았다. 이러한 고찰을 바탕으로 본 연구는 작업기억 부담이 얼굴정서 처리에 미치는 영향을 다음방법을 적용하여 다루고자 하였다.
제안 방법
- EEG는 전자기파 차폐시설이 된 실험실에서 Brain Products GmbH의 BrainAmp Standard와BrainVision Recorder, 그리고 actiCAP을 이용하여 측정하였다. 측정 전극은 10-20 국제체계 배열에따른 40개 위치(Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, FC5, FC1, FC2, FC6, T7, C3, Cz, C4, T8, TP9, TP7,CP5, CP1, CP2, CP6, TP8, TP10, P9, P7, P3, Pz, P4, P8, P10, PO9, PO7, PO8, PO10, O1, Oz, O2,O9, O10)와 안구운동을 측정하기 위한 2개 위치(HEOG와 VEOG)에 부착하였다.
- 이때 제시된 얼굴자극의 정서가는 매우행복, 다소 행복, 중립, 슬픔, 공포, 분노였다.ERP 분석에서 반구차를 확인하기 위해 각 반구에서 관심전극을 선택하였고(좌반구에서 P7, TP7,O1; 우반구에서 P8, TP8, O2), 관심전극들의 평균진폭의 평균을 각 반구에서 구했다. 그 결과,P1에서 정서가에 관계없이 우반구가 좌반구보다 더 큰 진폭을 보였지만, 정서가효과는 관찰되지않았다.
- N170 정점 잠재기로부터 ±30ms 시간구간의 평균진폭을 구하고(N170 평균진폭) P1 정점 잠재기로부터 ±20ms 시간구간의 평균진폭을 구하였다.
- 각 실험세션에서 먼저 2개 더미시행을 제시한 다음, 반응이 요구되지 않는 30개 시행(비반응시행)과 반응이 요구되는 15개 시행(반응시행)을 섞어서 제시하였다. 자극 제시는 응시점(1500~2500ms, 250ms 단위로 jittering함), 그림자극(1000ms), 빈 화면(1000ms), 얼굴자극(1500ms)의순서로 진행되었다(그림 1을 참고).
- 얼굴자극으로써 고려대 심리학과에서 제작한 얼굴표정 사진자극을 사용하였는바, 이 가운데 부적 얼굴표정으로 94개 공포표정, 중립적 얼굴표정으로 94개 무표정을 선택하였는데, 이들은 모두 색상을 가진 자극들이었다. 각 얼굴자극은 작업기억 고부담조건과 저부담조건을 통틀어 1회씩 제시되었다. 그림자극과 얼굴자극 모두 화면의 정중앙에 제시하였고 배경은 짙은 회색이었으며 그 크기(시각 7.
- 먼저, N170에 미치는 P1의 조절효과를 제거하기 위해 실험조건별로 먼저 P1 평균진폭(P1 정점 잠재기로부터 ±30ms 시간구간; 100-160ms 구간)을 구하고 이를 기저선으로 삼아서N170 평균진폭을 교정함으로써(N170 평균진폭에서 P1 평균진폭을 감산함) 교정된 N170 평균진폭을 구하였다 그림 6. 그 다음, 교정된 N170 평균진폭을 종속변인으로 삼고 작업기억 부담과정서가, 그리고 반구를 독립변인으로 삼아서 반복측정 변량분석 및 개별비교분석을 수행하였다.
- Van Dillen과 Derks(2012) 역시 지연재인과제를 사용하여 작업기억 부담을 조작하였는데, 앞서 MacNamara 등(2012)과 달리 작업기억 부담에따른 정서가효과의 차이를 보고하였다. 그들은 1개 또는 8개 숫자를 제시하고 이를 기억하도록 요구하였는데, 지연기간 동안 제시된 분노표정 또는 행복표정 얼굴에 대해 성별판단을 요구하면서 이 얼굴에 의해 유발된 ERP를 측정하였다. 그 결과, 두정-후두영역의 P1 진폭은 저부담조건보다 고부담조건에서 더 높았지만 정서가효과는 관찰되지 않았다.
- 얼굴자극 제시 전 200㎳에서 자극 제시 후 1000㎳까지로 분석구간(epoch)을설정하여, 이 구간에서 전압이 100㎶이상이거나 -100㎶미만인 경우, 또는 최대전압과 최소전압의차이가 100㎶가 넘는 경우는 분석에서 제외하였다. 그리고 자극 제시 전 200㎳ 동안의 평균 진폭을 기저선으로 삼아 ERP 데이터를 영점 교정하였다(기저선 교정; baseline correction). 키이 누르기 반응에 의한 ERP 왜곡을 막기 위해, 키이 누르기 반응이 요구된 반응시행들(세션당 15개 시행)을 제외하고 비반응시행들(세션당 30시행)에서 구한 ERP 데이터만 분석하였다.
- 두 부담조건(저부담과 고부담)과 두 얼굴표정조건(중립과 부정)의 조합, 즉 저부담-중립, 저부담-부정, 고부담-중립, 고부담-부정의 4개 세션을 구성하였다. 실험 참가자의 절반은 저부담조건의 2개 세션(저부담-중립, 저부담-부정)을 먼저 수행하였고 나머지 절반 참가자는 고부담조건의 2개 세션(고부담-중립, 고부담-부정)을 먼저 수행하였으며, 두 얼굴표정조건(중립과 부정)의 제시순서 역시 참가자에 따라 AB 또는 BA 순서로 역균형화하였다.
- 이처럼 행복표정과 같은 정적 표정보다 공포나 분노와 같은 부적 표정이 얼굴-민감 N170에서 통상 뚜렷한 정서가효과를 일으키는데, 공포나 분노는 위협과 관련된 정서로서 인간의 공포체계를 활성화시키는 전형적 자극이며(Öhman, 1986) 생태학적으로 중요한 자극으로서 주의와 정서기전의 영향으로 인해 초기 감각단계에서 더 깊은 처리를 촉진시킬 수 있다(Pourtois et al, 2005).따라서 본 연구에서는 다른 정서표정에 비해 얼굴-민감 N170에 정서적 조절효과를 비교적 뚜렷하게 미치는 것으로 밝혀진 공포표정을 정서적 얼굴표정으로 선택하였다. 다섯째, 부적 얼굴표정이 좌반구보다 우반구애 편재되어 더 잘 처리된다고 여러 연구들이 보고한 바 있다.
- 먼저, N170에 미치는 P1의 조절효과를 제거하기 위해 실험조건별로 먼저 P1 평균진폭(P1 정점 잠재기로부터 ±30ms 시간구간; 100-160ms 구간)을 구하고 이를 기저선으로 삼아서N170 평균진폭을 교정함으로써(N170 평균진폭에서 P1 평균진폭을 감산함) 교정된 N170 평균진폭을 구하였다 그림 6.
- MacNamara 등(2012)의 연구에서 N170과 LPP 모두에서 작업기억 부담과 얼굴표정의 정서가 사이에 상호작용이 관찰되지 않고 고부담조건에서도 정서가효과가 관찰된 이유를 다음과 같이 추론해볼 수 있다. 무엇보다, MacNamara 등의 지연재인과제에서 조작한 고부담조건의 부담수준이그다지 높지 않았을 가능성이 있는데, 그들의 고부담조건은 6개 글자를 기억하도록 요구하였다.반면, Van Dillen 등(2012)의 연구에서는 고부담조건에서 8개 숫자를 기억하도록 요구하였다.
- 반구와 관련된 상호작용효과가 유의미하였기 때문에 반구별로 작업기억부담 × 정서가에 대한반복측정 변량분석을 수행하였다.
- 셋째, Van Dillen 등(2012)은 분노표정을 행복표정과 비교하고 중립표정과는 비교하지 않았는데, 분노와 행복의 두 표정은 모두 정서적 표정인 바 얼굴표정의 정서가효과를 판단하기 위해서는 중립표정과의 비교가 보다 적합할 것이다. 본 연구에서는 얼굴표정의 정서가효과를 판단하기 위해 중립표정을 비교조건으로 삼았다. 넷째, 얼굴표정의 정서가가 N170에 미치는 조절효과를 보고한 여러 연구들이 공포표정에서 중립표정과 행복표정에 비해 더 큰 N170 진폭을 관찰하였고 행복표정과 중립표정의 차이는 관찰하지 못했다(Batty & Taylor, 2003; Calvo & Beltrán, 2014; Leppänen et al.
- 사전 분석이 끝난 전극들에서 실험조건별로 ERP 파형을 검토함으로써 얼굴에 민감한 N170성분과 P1 성분이 가장 뚜렷하게 나타난 전극들을 조사하였는데, N170 성분과 관련하여 하측후두-측두영역 전극들 가운데 PO7, PO8, PO9, 그리고 PO10을, P1 성분과 관련하여 후두영역 전극들 가운데 O1과 O2를 분석대상 전극들로 선택하였다. 이 전극위치들은 얼굴처리를 다룬 ERP연구들(예, Dering 등, 2011; Itier 등, 2004; Rossion 등, 2011)에서 통상 얼굴-민감 N170과 P1을 측정하는데 사용되어온 전극위치들이다.
- 두 부담조건(저부담과 고부담)과 두 얼굴표정조건(중립과 부정)의 조합, 즉 저부담-중립, 저부담-부정, 고부담-중립, 고부담-부정의 4개 세션을 구성하였다. 실험 참가자의 절반은 저부담조건의 2개 세션(저부담-중립, 저부담-부정)을 먼저 수행하였고 나머지 절반 참가자는 고부담조건의 2개 세션(고부담-중립, 고부담-부정)을 먼저 수행하였으며, 두 얼굴표정조건(중립과 부정)의 제시순서 역시 참가자에 따라 AB 또는 BA 순서로 역균형화하였다.
- 실험과제는 N-back 과제였으며 작업기억 부담을 저부담(0-back 조건)과 고부담(2-back 조건)의 두 가지로 조작하였다. 저부담조건에서는 사전에 알려준 그림자극이 나타날 때마다 버튼을 누르도록 요구하였고, 고부담조건에서는 현재 제시되는 그림자극이 두 시행 전에 나왔던 그림자극과 일치하면 버튼을 누르도록 요구하였다.
- 자극 제시는 응시점(1500~2500ms, 250ms 단위로 jittering함), 그림자극(1000ms), 빈 화면(1000ms), 얼굴자극(1500ms)의순서로 진행되었다(그림 1을 참고). 실험참가자들은 한 개씩 제시되는 그림자극들에 대해 N-back과제를 수행하면서, 지연기간 동안 제시되는 얼굴자극은 단순히 바라보기만 하도록 지시받았다.특히 안구운동과 눈 깜박거림을 최소화하기 위해 참가자들은 각 시행에서 얼굴자극이 제시되기 직전(그림자극 제시 후 빈 화면이 제시될 때)부터 얼굴자극이 사라질 때까지 눈을 깜빡이지 않도록 지시받았다.
- 이 전극위치들은 얼굴처리를 다룬 ERP연구들(예, Dering 등, 2011; Itier 등, 2004; Rossion 등, 2011)에서 통상 얼굴-민감 N170과 P1을 측정하는데 사용되어온 전극위치들이다. 이 전극들을 반구별로 구분하여 실험조건별로 PO7과PO9(좌반구)의 평균파형, 그리고 PO8과 PO10(우반구)의 평균파형을 구해서 N170 정점 잠재기(평균 190ms)를 확인하고, O1(좌반구)과 O2(우반구)의 파형에서 P1 정점 잠재기(평균 130ms)를 확인하였다. N170 정점 잠재기로부터 ±30ms 시간구간의 평균진폭을 구하고(N170 평균진폭) P1 정점 잠재기로부터 ±20ms 시간구간의 평균진폭을 구하였다.
- 본 연구의 주된 관심사는 얼굴정서 처리가 초기에 일어나는지, 특히 얼굴정서 처리가 초기에 작업기억 부담의 영향을 받는지 검증하는데 있다. 이를 위해 P1과 N170을 중심으로 ERP성분을 분석하고자 하였다. 셋째, Van Dillen 등(2012)은 분노표정을 행복표정과 비교하고 중립표정과는 비교하지 않았는데, 분노와 행복의 두 표정은 모두 정서적 표정인 바 얼굴표정의 정서가효과를 판단하기 위해서는 중립표정과의 비교가 보다 적합할 것이다.
- 본 연구는 작업기억 부담이 부적 얼굴정서 처리에 미치는 영향을 밝히고자 하였다. 이를 위해N-back과제 수행에서 시각적 사물들의 기억을 유지하고 갱신하는 동안 부적이거나 중립적인 얼굴자극을 제시하였는데, 작업기억부담을 저부담(0-back 조건)과 고부담(2-back 조건)으로 조작하여작업기억 부담수준이 부적 얼굴정서 처리에 미치는 영향을 P1과 N170과 같은 초기 ERP성분들의 진폭을 분석함으로써 검증하였다. N-back과제의 행동수행 결과 고부담조건보다 저부담조건에서 더 빠른 반응과 높은 정확반응률이 관찰됨으로써 전형적인 작업기억 부담효과가 확인되었고,얼굴자극의 정서가와 관련된 효과는 관찰되지 않았다.
- 각 실험세션에서 먼저 2개 더미시행을 제시한 다음, 반응이 요구되지 않는 30개 시행(비반응시행)과 반응이 요구되는 15개 시행(반응시행)을 섞어서 제시하였다. 자극 제시는 응시점(1500~2500ms, 250ms 단위로 jittering함), 그림자극(1000ms), 빈 화면(1000ms), 얼굴자극(1500ms)의순서로 진행되었다(그림 1을 참고). 실험참가자들은 한 개씩 제시되는 그림자극들에 대해 N-back과제를 수행하면서, 지연기간 동안 제시되는 얼굴자극은 단순히 바라보기만 하도록 지시받았다.
- 작업기억 부담(저부담 vs. 고부담) × 정서가(중립 vs. 부정) × 반구(좌반구 vs. 우반구)에 대한 반복측정 변량분석을수행하였다.
- 작업기억 부담(저부담 vs. 고부담) × 정서가(중립 vs. 부정) ×반구(좌반구 vs. 우반구)에 대한 반복측정 변량분석을 수행하였다.
- 특히 안구운동과 눈 깜박거림을 최소화하기 위해 참가자들은 각 시행에서 얼굴자극이 제시되기 직전(그림자극 제시 후 빈 화면이 제시될 때)부터 얼굴자극이 사라질 때까지 눈을 깜빡이지 않도록 지시받았다. 저부담조건 실험세션들과 고부담조건 실험세션들을 시작하기 직전에 각각 연습세션(저부담연습세션 또는 고부담연습세션)을 실시하였는데, 특히 고부담연습세션의 경우 50%이상 정확반응률을 보일 때까지 연습세션을 반복하여 실시하였다. 연습세션은 2개 더미시행, 10개 비반응시행, 그리고 5개의 반응시행으로 구성되었고 여기서 사용된 얼굴자극(모두 중립표정이었음)과 그림자극은 실험세션에서 사용되지 않은 자극들이었다.
- 정확반응율과 반응시간을 각각 종속변인으로 삼아 작업기억 부담 × 정서가에 대한 반복측정 변량분석을 수행하였다.
- 이러한 고찰을 바탕으로 본 연구는 작업기억 부담이 얼굴정서 처리에 미치는 영향을 다음방법을 적용하여 다루고자 하였다. 첫째, 작업기억 부담수준 가운데 고부담수준의 부담 정도가보다 더 크게끔 하고자 작업기억 조작(manipulation)을 요구하는 N-back과제를 사용하였다. 지연재인과제는 기본적으로 정보의 단기적 유지(maintenance)를 요구하는데 반해, N-back과제는 정보의단기적 유지뿐만 아니라 갱신과 같은 조작을 요구한다.
- 추가로, N170에서 관찰된 효과들이 직전의 P1 효과에 기인했을 가능성을 고려한 분석을 수행하였다. 먼저, N170에 미치는 P1의 조절효과를 제거하기 위해 실험조건별로 먼저 P1 평균진폭(P1 정점 잠재기로부터 ±30ms 시간구간; 100-160ms 구간)을 구하고 이를 기저선으로 삼아서N170 평균진폭을 교정함으로써(N170 평균진폭에서 P1 평균진폭을 감산함) 교정된 N170 평균진폭을 구하였다 그림 6.
- EEG는 전자기파 차폐시설이 된 실험실에서 Brain Products GmbH의 BrainAmp Standard와BrainVision Recorder, 그리고 actiCAP을 이용하여 측정하였다. 측정 전극은 10-20 국제체계 배열에따른 40개 위치(Fp1, Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, FC5, FC1, FC2, FC6, T7, C3, Cz, C4, T8, TP9, TP7,CP5, CP1, CP2, CP6, TP8, TP10, P9, P7, P3, Pz, P4, P8, P10, PO9, PO7, PO8, PO10, O1, Oz, O2,O9, O10)와 안구운동을 측정하기 위한 2개 위치(HEOG와 VEOG)에 부착하였다. 참조전극은 정중선 중앙 위치(Cz) 바로 앞에 부착하였다.
- MacNamara, Schmidt, Zelinsky, 그리고 Hajcak(2012)는 지연재인과제를 사용하였는데, 2개 또는 6개 글자를 제시한 후 짧은 파지기간 후 이 글자들을 회상해내도록 요구함으로써 작업기억 부담을 작게(1개; 저부담) 또는 크게(6개; 고부담) 조작하였다. 파지기간 동안 공포표정 또는 중립표정 얼굴을 제시하고서 이 얼굴자극을 단지 수동적으로 바라보도록 실험참가자들에게 요구하면서, 이 얼굴에 의해 유발된 ERP와 안구운동을 동시에 측정하였다. 여기서 안구운동의 측정은 작업기억 부담이 얼굴자극의 각성 유발영역(특히 눈)에 대한 시각적 응시를 감소시켰을 가능성을 조사하기 위해 이루어졌는데, 눈 영역에 대한 응시가 저부담조건에 비해 고부담조건에서 오히려 더 증가함으로써작업기억 부담이 시각적 주의에 영향을 미칠 가능성은 배제되었다.
- 반구별로 후두영역 전극들(좌반구, O1; 우반구, O2)의 파형과 P1 성분, 그리고 P1 평균진폭을각각 그림 2와 그림 3에 제시하였고, 하측 후두-측두영역의 전극들(좌반구, PO7과 PO9; 우반구,PO8과 PO10)의 평균파형과 N170 성분, 그리고 N170 평균진폭을 그림 4와 그림 5에 제시하였다.후두영역의 P1 평균진폭과 하측 후두-측두영역의 N170 평균진폭을 종속변인으로 삼고 작업기억부담과 정서가, 그리고 반구를 독립변인으로 삼아서 반복측정 변량분석 및 개별비교분석을 수행하였다. 아래 보고된 변량분석 결과는 모두 Greenhouse-Geisser 교정을 적용한 것이었는데 분석 결과의 자유도는 통상적 자유도를 기술하였고, 개별 비교를 위해 수행한 t검증은 모두 양방검증이었으며 유의도 수준은 0.
대상 데이터
- N-back 과제의 표적자극으로 사물의 그림자극을 사용하였다. 실험조건에 사용할 자극을 위해6개 이상의 사물 범주(동물, 나무, 꽃, 과일, 자동차, 집, 공산품 등)에서 102개 그림자극들을 추출하였는데, 이들은 모두 색상을 띤 그림이었고 모든 실험조건을 통틀어 한 번씩만 제시되었다.얼굴자극으로써 고려대 심리학과에서 제작한 얼굴표정 사진자극을 사용하였는바, 이 가운데 부적 얼굴표정으로 94개 공포표정, 중립적 얼굴표정으로 94개 무표정을 선택하였는데, 이들은 모두 색상을 가진 자극들이었다.
- 실험조건에 사용할 자극을 위해6개 이상의 사물 범주(동물, 나무, 꽃, 과일, 자동차, 집, 공산품 등)에서 102개 그림자극들을 추출하였는데, 이들은 모두 색상을 띤 그림이었고 모든 실험조건을 통틀어 한 번씩만 제시되었다.얼굴자극으로써 고려대 심리학과에서 제작한 얼굴표정 사진자극을 사용하였는바, 이 가운데 부적 얼굴표정으로 94개 공포표정, 중립적 얼굴표정으로 94개 무표정을 선택하였는데, 이들은 모두 색상을 가진 자극들이었다. 각 얼굴자극은 작업기억 고부담조건과 저부담조건을 통틀어 1회씩 제시되었다.
- 저부담조건 실험세션들과 고부담조건 실험세션들을 시작하기 직전에 각각 연습세션(저부담연습세션 또는 고부담연습세션)을 실시하였는데, 특히 고부담연습세션의 경우 50%이상 정확반응률을 보일 때까지 연습세션을 반복하여 실시하였다. 연습세션은 2개 더미시행, 10개 비반응시행, 그리고 5개의 반응시행으로 구성되었고 여기서 사용된 얼굴자극(모두 중립표정이었음)과 그림자극은 실험세션에서 사용되지 않은 자극들이었다.
- 오른손잡이이며 뇌 손상이나 정신질환이 없다고 주장한 정상인 대학생 33명이 실험에 자발적으로 참여하였으며, 이 가운데 EEG 데이터 획득과정에서 일부 누락이 발생한 참가자 2명, 과제수행상 오류율이 지나치게 높았던(2-back 조건에서 50% 이상) 참가자 3명을 제외한 28명(남자 17명, 여자 11명; 평균연령 22세)의 데이터를 최종 분석하였다. 이 연구는 IRB 심사 및 승인을 받았고, 참가자들은 기본적인 연구윤리에 대한 설명을 듣고서 실험 동의서를 작성하였으며 소정의참가비를 지급받았다.
- 그리고 자극 제시 전 200㎳ 동안의 평균 진폭을 기저선으로 삼아 ERP 데이터를 영점 교정하였다(기저선 교정; baseline correction). 키이 누르기 반응에 의한 ERP 왜곡을 막기 위해, 키이 누르기 반응이 요구된 반응시행들(세션당 15개 시행)을 제외하고 비반응시행들(세션당 30시행)에서 구한 ERP 데이터만 분석하였다.
데이터처리
- ERP 데이터를 Brain Products GmbH의 BrainAnalyzer를 사용하여 분석하였는데, 참조전극을 전체전극들의 평균값으로 변환하여 분석하였다. 눈 깜빡임이나 눈 운동의 영향을 Gratton과 Coles 방식으로 교정하였다.
이론/모형
- N-back 과제의 표적자극으로 사물의 그림자극을 사용하였다. 실험조건에 사용할 자극을 위해6개 이상의 사물 범주(동물, 나무, 꽃, 과일, 자동차, 집, 공산품 등)에서 102개 그림자극들을 추출하였는데, 이들은 모두 색상을 띤 그림이었고 모든 실험조건을 통틀어 한 번씩만 제시되었다.
- ERP 데이터를 Brain Products GmbH의 BrainAnalyzer를 사용하여 분석하였는데, 참조전극을 전체전극들의 평균값으로 변환하여 분석하였다. 눈 깜빡임이나 눈 운동의 영향을 Gratton과 Coles 방식으로 교정하였다. 얼굴자극 제시 전 200㎳에서 자극 제시 후 1000㎳까지로 분석구간(epoch)을설정하여, 이 구간에서 전압이 100㎶이상이거나 -100㎶미만인 경우, 또는 최대전압과 최소전압의차이가 100㎶가 넘는 경우는 분석에서 제외하였다.
- 이들 연구에서 N2는 전두영역(Fz, F3, F4)과 중심 주변영역(Cz, C3,C4)에서 측정된 성분으로서 본 연구의 후두-측두영역에서 측정된 N170과는 직접 비교가 곤란하지만, 본 연구결과와의 차이점의 원인을 다음과 같이 짐작해볼 수 있다. 먼저, 조작된 작업기억부담수준의 차이를 생각할 수 있는데, Van Dillen(2012) 등에서는 지연재인과제를 사용하였고 본연구에서는 N-back과제를 사용하였다. 전자는 작업기억 유지를, 후자는 작업기억 유지와 갱신을요구하므로 후자의 부담이 더 클 것으로 짐작할 수 있지만, 사실 이 두 과제의 부담수준을 직접비교하기는 쉽지 않다.
성능/효과
- ERP 분석 결과, 후두영역의 P1에서는 작업기억 부담효과만이 관찰되었고, 얼굴표정의 정서가 효과는 관찰되지 않았다. Van Dillen 등(2012) 역시 본 연구결과와 유사한 결과를 보고하였는데, 그들은 후측 두정-후두 영역의 P1에서 작업기억 부담효과는 관찰하였지만 정서가와 관련된 효과는 관찰하지 못했다.
- 이를 위해N-back과제 수행에서 시각적 사물들의 기억을 유지하고 갱신하는 동안 부적이거나 중립적인 얼굴자극을 제시하였는데, 작업기억부담을 저부담(0-back 조건)과 고부담(2-back 조건)으로 조작하여작업기억 부담수준이 부적 얼굴정서 처리에 미치는 영향을 P1과 N170과 같은 초기 ERP성분들의 진폭을 분석함으로써 검증하였다. N-back과제의 행동수행 결과 고부담조건보다 저부담조건에서 더 빠른 반응과 높은 정확반응률이 관찰됨으로써 전형적인 작업기억 부담효과가 확인되었고,얼굴자극의 정서가와 관련된 효과는 관찰되지 않았다.
- N170에서 유의미한 정서가효과가 관찰되었는데 중립자극과 비교해 정서자극이 더 큰진폭을 보였고, 긍정자극보다 부정자극에서 더 큰 진폭이 관찰되었다(부정>긍정>중립).
- P1 평균진폭을 종속변인으로 삼아 전체 전극(40) × 작업기억 부담(2) × 정서가(2)에 대한 반복측정 변량분석을 수행한 결과, 전극 주효과[F(39, 1053) = 61.15, p < .001] 그리고 전극과 작업기억 부담의 상호작용효과[F(39, 1053) = 3.84, p < .001]가 유의미하였고, 그밖의 효과들은 유의미하지 않았다.
- 그 결과 N170 진폭에 있어 자각 가능한 노출기간뿐만 아니라 자각 불가능한 노출기간에서도 정서가효과가 관찰되었고(공포표정 > 행복표정,중립표정), 원천위치분석(sLORETA) 결과 활성화 뇌영역의 위치로서 양반구 외측 후두-측두피질이관찰되었으며, 아울러 좌반구보다 우반구에서 더 큰 활성화를 확인하였다.
- 그들은 1개 또는 8개 숫자를 제시하고 이를 기억하도록 요구하였는데, 지연기간 동안 제시된 분노표정 또는 행복표정 얼굴에 대해 성별판단을 요구하면서 이 얼굴에 의해 유발된 ERP를 측정하였다. 그 결과, 두정-후두영역의 P1 진폭은 저부담조건보다 고부담조건에서 더 높았지만 정서가효과는 관찰되지 않았다. 전두-중앙영역의 N2 진폭에서는 작업기억 저부담조건의 경우 정서가효과가 관찰되었지만(행복표정>분노표정) 고부담조건의경우에는 정서가효과가 관찰되지 않았다.
- 그 결과, 얼굴자극이 바르게 제시된 경우 공포표정보다 중립표정에 대해 전두중앙영역에서 더 큰 진폭의 N1(110–150ms)과 더 작은 진폭의 P2(155–200 ms)가 발생함으로써 정서가효과가 관찰되었지만, 구조적 부호화를 반영하는 것으로 알려진 외측 후두-측두영역의 N170에서는 정서가효과가 관찰되지 않았다.
- Batty와 Taylor(2003)는 여러 정서적 얼굴표정들과 중립표정의 얼굴, 그리고 얼굴 이외의 자극(자동차,비행기, 잠자리)을 섞어서 하나씩 제시하고서 얼굴 아닌 자극을 탐지하도록 요구하였다. 그 결과, 외측 후두-측두영역의 N170에서는 다른 표정에 비해 공포표정에서 더 큰 진폭이 관찰되었고, 후두영역의 P1에서는 각 정서들간 차이가 유의미하지 않았다. Pegna 등(2008)은 공포, 행복,또는 중립표정의 얼굴자극을 하나씩 제시한 후 차폐시키고서 실험참가자에게 공포표정을 탐지하도록 요구하였는데, 얼굴자극의 노출기간을 자각 불가능한 기간(16ms)부터 충분히 자각 가능한기간(266ms)에 이르기까지 다양하게 조작하였다.
- Utama 등(2009) 역시 정서표정(중립표정을 포함한 7개 범주)과 정서의 강도수준(10개 수준)을 조작하고서 정서의 범주판단과 강도평정을 순차적으로 요구하였다.그 결과, 우반구 외측 후두-측두영역에서 P1 진폭은 정서의 탐지정확도와 상관된 반면 N170 진폭은 정서의 강도평정과 상관되었는데, 이는 얼굴 정서의 탐지가 매우 빨리(100ms 이내) 일어난직후 정서강도의 평가를 포함한 세부적 처리가 후속된다는 것을 시사한다. 또한 원천위치분석(sLORETA) 결과, P1과 N170 모두 그 원천으로서 우반구 후두-두정피질이 확인되었다.
- 그 결과, 작업기억부담 주효과[F(1, 27) = 6.27, p < .05]만이 유의미하였는데, 저부담조건보다 고부담조건에서 더 정적인 P1진폭이 관찰되었다.
- 그들은 화면 중앙에 두 개 선분 그리고 그 양 옆에 동일한 표정얼굴 한 개씩을 동시에 제시하고서 얼굴표정이정서적인지 여부를 판단하거나(초점주의조건; 실험 1) 선분 길이가 동일한지 여부를 판단하도록(비주의조건; 실험 2) 요구하였다. 그 결과, 전두중앙영역에서 자극 제시 후 약 160ms에서 시작되는 정서가효과가 초점주의조건에서만 관찰되었고, 후두-측두영역의 N170에서는 어느 조건에서도정서가효과가 관찰되지 않았다. 참고로, 이상 연구에서는 후두-측두영역의 P1을 분석하지는 않았다.
- 그 결과, 정서가 주효과[F(1, 27) = 15.34, p < .001]가 유의미하였는데, 부정정서가 중립정서보다 더 부적인 평균진폭을 보였다.
- 그 결과, 정확반응률과 반응시간 모두에서 작업기억 부담의 주효과[정확반응률, F(1, 27) = 81.12, p < .001; 반응시간, F(1,27) = 30.01, p < .001]가 유의미하였는데, 작업기억 저부담조건에서 고부담조건보다 더 빠르고정확한 반응이 관찰되었다(정확율; 99% vs. 78%, 반응시간; 609ms vs. 711ms).
- ERP 분석에서 반구차를 확인하기 위해 각 반구에서 관심전극을 선택하였고(좌반구에서 P7, TP7,O1; 우반구에서 P8, TP8, O2), 관심전극들의 평균진폭의 평균을 각 반구에서 구했다. 그 결과,P1에서 정서가에 관계없이 우반구가 좌반구보다 더 큰 진폭을 보였지만, 정서가효과는 관찰되지않았다. N170에서 유의미한 정서가효과가 관찰되었는데 중립자극과 비교해 정서자극이 더 큰진폭을 보였고, 긍정자극보다 부정자극에서 더 큰 진폭이 관찰되었다(부정>긍정>중립).
- 저부담조건에서는 사전에 알려준 그림자극이 나타날 때마다 버튼을 누르도록 요구하였고, 고부담조건에서는 현재 제시되는 그림자극이 두 시행 전에 나왔던 그림자극과 일치하면 버튼을 누르도록 요구하였다. 따라서 저부담조건과 달리 고부담조건에서는 순차적으로제시되는 그림자극을 매번 새로이 기억하고 갱신해야하는 인지부담이 매우 컸다.
- 그 결과, 우반구 외측 후두-측두영역에서 P1 진폭은 정서의 탐지정확도와 상관된 반면 N170 진폭은 정서의 강도평정과 상관되었는데, 이는 얼굴 정서의 탐지가 매우 빨리(100ms 이내) 일어난직후 정서강도의 평가를 포함한 세부적 처리가 후속된다는 것을 시사한다. 또한 원천위치분석(sLORETA) 결과, P1과 N170 모두 그 원천으로서 우반구 후두-두정피질이 확인되었다.
- 작업기억부담이 클 때 부적 얼굴정서 처리는 좌반구에서는 일어나지 않았지만 우반구에서는 일어났다. 본 연구결과는 얼굴정서 처리에 작업기억부담이 영향을 미치며,이러한 작업기억 부담효과가 부적 얼굴정서 처리의 반구 편재성으로부터 영향 받는다는 것을 시사한다.
- 파지기간 동안 공포표정 또는 중립표정 얼굴을 제시하고서 이 얼굴자극을 단지 수동적으로 바라보도록 실험참가자들에게 요구하면서, 이 얼굴에 의해 유발된 ERP와 안구운동을 동시에 측정하였다. 여기서 안구운동의 측정은 작업기억 부담이 얼굴자극의 각성 유발영역(특히 눈)에 대한 시각적 응시를 감소시켰을 가능성을 조사하기 위해 이루어졌는데, 눈 영역에 대한 응시가 저부담조건에 비해 고부담조건에서 오히려 더 증가함으로써작업기억 부담이 시각적 주의에 영향을 미칠 가능성은 배제되었다. 후두-측두영역의 N170 그리고 중앙-두정영역의 LPP(late positive potential; 자극제시 후 400-1000ms)는 모두 그 진폭이 저부담조건에 비해 고부담조건에서 더 작았고 중립표정에 비해 공포표정에 대해 더 컸다.
- 18], 그리고 모든상호작용효과들은 유의미하지 않았다. 요약하면, P1에서 정서가와 관련된 모든 효과가 관찰되지않았고 작업기억 부담효과만 관찰되었는데, 작업기억 부담이 클수록 P1 진폭이 더 크게 정적으로 나타났다.
- 01] 모두에서 부정정서가 중립정서보다 더 부적인 평균진폭을 보임으로써 정서가효과가 부담수준에 관계없이 관찰되었다. 요약하면, 하측 후두-측두영역의 N170에서 정서가효과는 반구와 작업기억 부담수준에 따라 상이하게 관찰되었는데, 정서가효과가 우반구에서는 작업기억 부담수준에 관계없이 항상 관찰된 반면, 좌반구에서는 고부담수준에서는 관찰되지 않았고 저부담수준에서만 관찰되었다.
- 요약하자면, 본 연구는 얼굴처리에 특수한 것으로 알려진 N170의 진폭 분석을 통해 작업기억부담이 부적인 얼굴표정의 정서처리에 영향을 미치며, 아울러 그 영향이 대뇌 반구에 따라 상이하다는 것을 밝혔다. 작업기억부담이 클 때 부적 얼굴정서 처리는 좌반구에서는 일어나지 않았지만 우반구에서는 일어났다.
- 작업기억부담 조건별로 중립정서와 부정정서를 개별 비교한 결과, 저부담조건[t(27) = 2.88, p < .01]과 고부담조건[t(27) = 2.74, p < .05]모두에서 부정정서가 중립정서보다 더 부적인 평균진폭을 보임으로써 정서가효과가 부담수준에 관계없이 관찰되었다.
- 작업기억부담 조건별로 중립정서와 부정정서를 개별 비교한 결과, 저부담조건에서는 부정정서가 중립정서보다 더 부적인 평균진폭을 보이는 정서가효과(t(27) = 2.97, p < .01)가 관찰되었지만 고부담조건에서는 정서가효과가 관찰되지 않았다.
- 작업기억부담 조건별로 중립정서와 부정정서를 개별 비교한 결과, 저부담조건에서는 부정정서가 중립정서보다 더 부적인 평균진폭을보인 정서가효과(t(27) = 3.63, p < .001)가 관찰되었지만 고부담조건에서는 정서가효과가 관찰되지 않았다(t(27) = .97, p > .34).
- 하측 후두-측두영역의 N170 평균진폭을 분석한 결과 정서가와 작업기억 부담의 주효과가 함께 관찰되었지만, N170에 대한 P1의 조절효과를 제거하기 위해 교정된 N170 평균진폭을 분석한결과에서는 정서가의 주효과는 관찰되었지만 작업기억 부담의 주효과는 관찰되지 않았다. 하지만 두 유형의 평균진폭 분석 결과 모두에서 얼굴 정서가효과가 작업기억 부담수준과 반구에 따라 상이하게 나타났는데, 작업기억 부담수준이 낮은 경우에는 양반구 모두에서 정서가효과가 관찰되었지만 작업기억 부담수준이 높은 경우에는 좌반구와 달리 우반구에서만 정서가효과가 관찰되었다. 달리 말하면, 부적 얼굴표정의 정서처리에 미치는 작업기억 부담의 조절효과가 우반구와 달리 좌반구에서만 관찰되었고, 이러한 결과는 교정된 N170이나 원래의 N170 양자에서 동일하였다.
- 하측 후두-측두영역의 N170 평균진폭을 분석한 결과 정서가와 작업기억 부담의 주효과가 함께 관찰되었지만, N170에 대한 P1의 조절효과를 제거하기 위해 교정된 N170 평균진폭을 분석한결과에서는 정서가의 주효과는 관찰되었지만 작업기억 부담의 주효과는 관찰되지 않았다. 하지만 두 유형의 평균진폭 분석 결과 모두에서 얼굴 정서가효과가 작업기억 부담수준과 반구에 따라 상이하게 나타났는데, 작업기억 부담수준이 낮은 경우에는 양반구 모두에서 정서가효과가 관찰되었지만 작업기억 부담수준이 높은 경우에는 좌반구와 달리 우반구에서만 정서가효과가 관찰되었다.
후속연구
- 반면, 정서처리에 보다 전문화된 우반구에서는 작업기억 고부담에 따른 약화효과가 덜 일어나서고부담수준에서도 부적 정서처리가 가능하다. 물론 이러한 추론은 추후 후속 연구들에 의해 검증될 필요가 있을 것이다.
- 전자는 작업기억 유지를, 후자는 작업기억 유지와 갱신을요구하므로 후자의 부담이 더 클 것으로 짐작할 수 있지만, 사실 이 두 과제의 부담수준을 직접비교하기는 쉽지 않다. 추후 작업기억부담의 유형이나 수준을 보다 다양하게 조작하여 그 효과를 평가할 필요가 있을 것이다. 그밖에, Van Dillen 등(2012)과 본 연구의 주요한 차이로써 정서가효과의 평가에 사용된 대비를 들 수 있다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.