초록 ▼

1. 연구개발 목표 및 결과
가. 최종 목표
○ 본 연구는 비침습적 뇌전도 장비를 활용하여 주관적 행동지에 의존하는 정신질환에 대한 객관적 진단 알고리즘 개발, 청각 자극을 활용한 바이오마커 강화 기법 개발 그리고 정신 건강 서비스의 접근성 향상을 위한 홈스크리닝용 프로토타입 진단 디바이스의 개발을 목표로 함.

○ 당해 년도인 1단계에서는 정신 질환 환자 대상 연구에 앞서 일반인에게서 발현되는 감정의 변화 발생 시 이를 반영하는 뇌파 지표를 발굴하는 것을 목표로 함.

나. 당해 (연도·단계) 연구

1. 연구개발 목표 및 결과
가. 최종 목표
○ 본 연구는 비침습적 뇌전도 장비를 활용하여 주관적 행동지에 의존하는 정신질환에 대한 객관적 진단 알고리즘 개발, 청각 자극을 활용한 바이오마커 강화 기법 개발 그리고 정신 건강 서비스의 접근성 향상을 위한 홈스크리닝용 프로토타입 진단 디바이스의 개발을 목표로 함.

○ 당해 년도인 1단계에서는 정신 질환 환자 대상 연구에 앞서 일반인에게서 발현되는 감정의 변화 발생 시 이를 반영하는 뇌파 지표를 발굴하는 것을 목표로 함.

나. 당해 (연도·단계) 연구개발 목표 및 결과

1차연도(2017)
세부 과제명 : 정신질환의 뇌파도 기반 정량적 홈스크리닝을 위한 유발 자극 및 요소기술 개발

세부 연구 목표
- 청각 유발 자극 기반의 바이오마커 강화 패러다임 개발
- 멀티모달 자극 기반의 바이오마커 강화 패러다임 고안
-정량적 뇌파도 데이터베이스 형성

연구개발 수행 내용
· 사용자에게 친숙하며, 고등행동(감정)을 유발할 수 있고 저 채널, 낮은 신호대잡음비의 휴대용 뇌파도 환경에서도 쉽게 사용할 수 있는 효과적인 청각 자극을 개발하기 위해 관련 선행연구를 다수 탐색

· 정신 질환을 판별하는 바이오 마커를 효과적으로 강화하기 위해, 제시가 간편한 시각 자극과 청각 자극을 함께 사용하여 감정 발현과 관련된 뇌파 지표를 고찰한 선행 연구들 탐색

· 본 실험은 정신 질환 환자 집단이 아닌 정상인을 대상으로 한 예비 연구 단계이므로, 정상인이 정신 질환 환자의 일상적 정서와 유사한 부정적 정서를 가지는 상황에서의 뇌파 변화를 보기 위해 긍정적/부정적 정서를 유발하는 시각 자극을 모두 실험에 사용함

· 일반적으로 인간은 시각과 청각이 함께 주어졌을 때 시각에 편중하여 정보를 처리하는 경향이 있다는 선행 연구들을 반영하여, 보다 자연스러운 정보 처리 상황에서의 바이오마커 강화 패러다임 개발을 지향하였음

· 정상인 피험자 8명을 모집하여, 다양한 감정을 발현하는 시청각 유발 자극기반 패러다임에 대한 뇌파반응 데이터를 수집하였음

· 향후 7명의 정상인 피험자를 추가적으로 모집하여, 현 실험 결과의 일반화 가능 여부를 타진할 것임

연구 결과
· 감정을 유발하는 음악의 최소 단위인 3화음을 기반으로, 긍정적 정서를 지닌 장3화음 12개와 부정적 정서를 지닌 단3화음 12개를 일련의 배열로 만들어 청각 유발 자극 기반의 바이오마커 강화 패러다임을 개발함

· 시각 자극에 의해 유발된 정서(긍정/부정)가 시각 자극과 동시에 제시되는 청각 자극(긍/부정)의 수동적 처리에 미치는 영향을 검증하기 위한 멀티모달 자극 기반의 바이오마커 강화 패러다임 고안

· 특정 정서를 유발하는 4분 길이의 음소거된 영상 자극과 함께 제시되는 장3화음/단3화음 청각 자극의 임의적 배열을 이용함
· 시청각 환경에서의 인간의 시각 편중 처리 현상을 반영하여, 본 실험에서는 피험자가 시각자극에 집중하는 동안 수동적으로 청각자극을 듣게 하여 일상적인 정보처리 상황을 유도하였음

· 피험자에게 얻은 시각자극 유의성 평가를 기반으로(예: 당신은 이 영상을 보고 어떤 감정을 느꼈습니까? 1점=부정적인 감정, 7점=긍정적인 감정), 본 실험의 시각 자극에서 의도한 정서가 잘 유발되었음을 확인

· Repeated-Measures ANOVA로 8명의 뇌파 데이터를 분석한 결과 시청각 유발 자극 기반 패러다임의 실효성을 검증하였음

· 청각 자극만 제시된 조건에서는 8명의 청각 유발 전위에서 장화음과 단화음간 유의한 차이가 나타나지 않았음

· 그러나 시청각자극이 함께 제시된 조건에서는 8명의 청각 유발 전위의 초기 뇌파(early component)에서 시각 자극의 유의성(valence)에 따라 청각 자극이 다르게 처리 되는 일관된 양상이 발견됨 · 시각 자극과 청각 자극의 유의성(valence)이 일치할 때는, 시각 자극과 청각 자극의 유의성이 불일치할 때에 비해 청각 유발 전위의 진폭(amplitude)이 더 작게 나타남

· 부정적 정서를 담은 시각 자극의 경우, 함께 제시된 청각 자극 중 긍정적 정서를 담고 있는 장화음보다 부정적 정서를 담고 있는 단화음에 대한 청각 유발 전위(N1P2 complex)의 진폭(amplitude)이 더 작게 나타남(p=0.069)

· 긍정적 정서를 담은 시각 자극의 경우, 함께 제시된 청각 자극 중 부정적 정서를 담고 있는 단화음보다 긍정적 정서를 담고 있는 장화음에 대한 청각 유발 전위(N1)의 진폭(amplitude)이 더 작게 나타남(p= 0.029)

(출처 : 본문 : 1. 연구개발 목표 및 결과 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 정보통신·방송 연구개발 창조씨앗형 R&D-1단계 보고서 ... 2
• 제 출 문 ... 4
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발 목표 및 결과 ... 7
• 가. 최종 목표 ... 7
• 나. 당해 (연도·단계) 연구개발 목표 및 결과 ... 7
• 2. 평가의 착안점 및 기준 ... 8
• 가. 연구개발성과 및 평가 방법 ... 8
• 나. 당해 (연도·단계) 정량적 기대 연구성과 ... 9
• 3. 연구개발성과 ... 10
• 가. 지식재산권(특허, 실용신안, 의장, 디자인, 상표, 규격, 신품종, 프로그램) ... 10
• 나. 국내 및 국외 논문 게재 ... 10
• 다. 국내 및 국제학술회의 발표 ... 10
• 라. 표준화 ... 10
• 마. 기술 거래(이전) 등 ... 10
• 바. 사업화 투자 실적 ... 10
• 사. 사업화 현황 ... 10
• 아. 저작권(소프트웨어, 서적 등) ... 11
• 자. 생명자원(생물자원, 생명정보)/화합물 ... 11
• 차. 전문 연구 인력 양성 ... 11
• 카. 산업 기술 인력 양성 ... 11
• 타. 기술요약정보 ... 11
• 하. 보고서 원문 ... 11
• 4. 연구개발비 집행 실적 ... 12
• 5. 연구 수행에 따른 문제점 및 개선 방향 ... 12
• 6. 중요 연구 변경 사항 ... 12
• 7. 기타 건의 사항 ... 13
• 끝페이지 ... 14