• 제목/요약/키워드: Prefrontal alpha EEG Asymmetry

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How Does Yoga Breathing Affect Prefrontal QEEG Quotients?

  • Kim, Eunmi
    • 감성과학
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    • 제16권1호
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    • pp.75-84
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    • 2013
  • The underlying changes in biological processes that are associated with reported changes in mental and physical health in response to yoga breathing ($pr{\bar{a}}n{\bar{a}}y{\bar{a}}ma$) have not been systematically explored yet. In this study, the effects of a yoga breathing program on prefrontal EEG were tested with middle-aged women. Participants were collected as volunteers and controlled into two groups. Two channel EEG was recorded in the prefrontal region (Fp1, Fp2) from the yoga breathing group (n=17) and control group (n=17). QEEG quotients were transformed from the EEGs and analyzed by the ANOVAs on gain scores. As a result, ${\alpha}/{\delta}$ (left, right) and CQ (correlation quotient) for yoga breathing participants were significantly decreased compared to control group (p<.05). ${\alpha}/{\beta}_H+{\alpha}/{\delta}$ (left, right) were increased significantly (p<.05). For those significantly changed QEEG quotients, the interaction effects of Group x prefrontal alpha (${\alpha}$) and beta (${\beta}$) asymmetry were tested. Only the ${\alpha}$ asymmetry showed main effect on the gain score of ${\alpha}/{\beta}_H+{\alpha}/{\delta}$ (right) with F (1, 34)=5.694 (p<.05). Pearson's correlation coefficient between ${\alpha}$ asymmetry and gain score of ${\alpha}/{\beta}_H+{\alpha}/{\delta}$ (right) was .374 (p<.05). The gain score of ${\alpha}/{\beta}_H+{\alpha}/{\delta}$ (right) was increased for the right ${\alpha}$ dominance of yoga breathing group. On the contrary it was decreased for the left ${\alpha}$ dominance of yoga breathing group as well as the control regardless of the dominance. The result of this study implies that yoga breathing increases stress resistance and is effective in the management of physical stress. Emotionally relaxed people may have greater instantaneous stress reduction after yoga breathing. Moreover, yoga breathing could be also beneficial for depressed who may be more vulnerable to stress.

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행동·감정체계 유형에 따른 전전두엽 알파파 비대칭 특성 및 실내공간 색채감정 (Prefrontal alpha EEG Asymmetry and Interior Color Affect Based on Types of Behavioral and Affective System)

  • 하지민;박수빈
    • 대한건축학회논문집:계획계
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    • 제34권9호
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    • pp.55-66
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    • 2018
  • This study aims to propose color affective model of indoor space by evaluating subjects' physiological responses according to the types of behavioral and affective system. 99 subjects(44 females, 55 males) in their 20s, who had no disorders in visual perception, participated in the experiment. To categorize the subjects based on behavioral and affective system, BAS/BIS scale and Affective scale were used. Color stimuli were composed of five basic colors and three tones: vivid, pale and dull tone of R, Y, G, B, P. For physiological experiment, right and left prefrontal alpha activity was measured to analyze prefrontal EEG asymmetry. Participants were exposed to fifteen color stimuli for 20 seconds each other under the positive and negative emotional condition in a research room with the natural light blocked. The results and conclusion of this study are as follows. Along with factors of behavioral and affective system, cluster analysis was carried out and four types were classified. Type A had high BAS sensitivity, especially high 'drive' trait, and showed high levels of 'anxiety' and 'anger'. Type B had low BAS sensitivity, especially low 'fun seeking' and low 'drive' trait, and showed low levels of 'anxiety' as well as low levels of 'happiness'. Type C had low BIS sensitivity and showed high levels of 'happiness' and low levels of 'sadness'. Type D had high BIS sensitivity and showed high levels of 'lethargy' and 'sadness'. As a result of EEG signal analysis of color stimuli, Type B, Type C, and Type D showed significant differences in prefrontal alpha asymmetry under the negative emotional stimuli. Type B showed more left prefrontal activation in the spaces with pale R and dull G. Type C showed more left prefrontal activation in the spaces with vivid Y and B, pale R, and dull R, G, P. Type D showed more left prefrontal activation in the spaces with vivid Y and P, pale R, Y, P, and dull R, Y, G, B, P. The group of high BAS sensitivity was not influenced by color stimuli under the emotional conditions, whereas the group of high BIS sensitivity was affected by color stimuli under the negative emotional conditions. They showed left prefrontal activation when they were exposed the spaces with vivid, pale, dull tones of Y and P wall.

전전두엽 알파(α)파·베타(β)파 비대칭과 BIS/BAS에 기초한 유아들의 정서·행동 특성 (Emotional and Behavioral characteristics of Early Childhood comparing Alpha wave and Beta wave Asymmetry at Prefrontal Lobe and with BIS/BAS)

  • 임현순;채명신;박병운
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.2588-2597
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    • 2011
  • 우울증이나 불안과 같은 정서적 특성이나 BIS/BAS 같은 행동성향 특성과 관련하여 전전두엽에서 뇌파 비대칭 연구는 주로 알파(${\alpha}$)파를 중심으로 이루어져 왔다. 하지만 알파(${\alpha}$)파 만으로 이러한 특성을 구분하는 것에 대한 한계점이 제기 되면서 베타(${\beta}$)파와 같은 다른 밴드를 중심으로 한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 이에 따라 본 연구는 만4세 유아 44명을 대상으로 전전두엽에서 뇌파를 측정하여 알파(${\alpha}$)파 비대칭성과 베타(${\beta}$)파 비대칭성을 독립적으로 분리하여 BIS/BAS적 경향성과 비교 분석하였고, 이들 세 가지 특성을 조합하여 유아의 정서와 행동 성향을 8가지로 구분하는 방법을 제시하였다. 연구결과 N의 계수해석으로 BIS적 특성은 베타(${\beta}$)파 비대칭으로, BAS적 특성은 알파(${\alpha}$)파 비대칭 특성으로 판별하는 것이 확률적으로 높은 정확성을 보인다는 것을 발견하였다. 정서적 특성은 기존의 연구 결과와 같이 알파(${\alpha}$)파 비대칭으로 판단하였다. 이것은 뇌 발달 과정에서 만 4세 유아의 시냅스 형성이 좌뇌가 우뇌보다 활발하다는 연구 결과와 일치하는 것으로 판단된다.

개인의 고유한 전전두엽의 비대칭성이 음향감성에 미치는 영향 (Influence of Intrinsic Prefrontal Cortex Asymmetry on Sound-induced Affects)

  • 김원식;이상태
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2008년도 추계학술대회
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    • pp.54-57
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    • 2008
  • This study is aimed to inspect how the different sensitivities in Behavioral activation system (BAS) and Behavioral inhibition system (BIS) modulate on the properties of physiological responses stimulated by positive or negative affective sound. We measured the electroencephalogram (EEG) of 32 students, consisted of four groups depending on the BAS and BIS sensitivities, during listening to meditation music or noise. The EEG was recorded at Fp1 and Fp2 sites. After listening to music or noise, subjects reported the affect induced by the sound. For EEG, the power in the alpha band at Fp2, especially in the alpha-2 band (9.0-11.0 Hz) increased during the subjects listening to music, while the power at Fp1 increased during noise. During listening to meditation music, there is a tendency that the left-sided activation in prefrontal cortex (PFC) is positively correlated with the difference of BAS(Z)-BIS(Z). During listening to noise, there is a tendency that the right-sided activation in PFC is dominant in case any of the sensitivity of BAS or BIS is high. From these results we suggest that the physiological responses of different individuals in BAS and BIS react differently under the same emotionally provocative challenge.

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노년기 알파 고유리듬 진폭, 비대칭 및 평균 주파수의 뇌건강 지표로써 활용 가능성 연구 (The Availability of Amplitude, Asymmetry and Mean Frequency of Alpha Intrinsic Rhythm in Old Age as Brain Health Indicators)

  • 심준영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.124-132
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    • 2020
  • 본 연구는 노년기 Alpha 리듬의 진폭, 비대칭 및 평균 주파수가 뇌건강 상태를 반영할 수 있는 뇌파 지표로써 임상적 활용 가능성이 있는지 알아보고자 하였다. 이를 위하여 평균 나이 73세 남녀 노인 72명을 대상으로 폐안 시 전전두엽의 뇌파를 4분간 측정하였다. 집단 구분은 Alpha 진폭, 비대칭 및 평균주파수의 평균값을 각각 기준으로 높은집단과 낮은집단으로 분류하였다. 뇌파 지표들 간 상관관계와 t-검정을 실시한 결과는 다음과 같다. 첫 번째, Alpha 진폭이 높아지면 육체적·정신적 스트레스 저항도와 좌·우뇌 소통수준도 높아졌으며, Alpha 평균주파수 위치는 낮아졌다. 또한 Alpha 비대칭이 높아지면 좌·우뇌의 소통수준은 낮아지는 상관관계를 보였다. 두 번째, 좌뇌에 비해 우뇌의 Alpha 파워가 높아지면 Alpha 진폭과 정신적 스트레스 저항도, 좌·우뇌 소통수준도 높아졌다. 세 번째, Alpha 평균주파수 위치가 높아지면 Alpha 진폭과 정신적 항스트레스 지표는 낮아지고 각성 수준은 높아졌다. 이상과 같이 정량화 뇌파 지표들은 서로 간 관련성이 높고, 보완적 의미가 있어 노년기 뇌건강 상태를 반영하는 생체 표지자로써의 가능성을 보여주었다.

청각자극에 따른 세타파와 알파파의 스펙트럼적 반응 (Spectral Perturbation of Theta and Alpha Wave for the Affective Auditory Stimuli)

  • ;이효종
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제3권10호
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    • pp.451-456
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    • 2014
  • 감정을 유발하는 청각자극에 따라 발생되는 EEG(Electroencephalographic) 스펙트럼 강도와 감정 반응 간의 상관관계는 중요한 변수이다. 약 20여 년 전 쾌감을 주는 청각자극에 대하여 측정된 신호의 강도가 전전두엽에서 비대칭적으로 반응을 보였다는 연구 결과가 발표되었다. 본 연구에서는 자극관련 스펙트럼적 반응(Event-related Spectral Perturbation: ERSP)이 전두엽에서 비대칭적으로 발생되는지 고찰하기 위하여 청각자극 실험을 수행하였다. 30명의 건강한 대학생 지원자들이 IADS(International Affective Digital Sounds) 실험에 참여하였다. 이 청각자극은 행복, 공포, 그리고 중립의 3단계로 분류되었으며, 데이터의 분석은 세타파(4-8Hz)와 알파파(8-13Hz)에서 이루어졌다. 알파대역의 ERSP 지도는 오른쪽 전두엽에서 행복감과 공포감의 자극에서 높은 신호의 강도를 보여주는 반면 중립성 자극에서는 왼쪽 전두엽에서 높은 신호가 발생되었다. 그러나 세타파는 행복감과 공포감의 자극에 따라 좌측 전두엽에서 높은 신호가 나타나는 반면, 중립적 자극에 따라 우측 전두엽에서 높은 신호를 보여주었다. 높은 쾌감성 자극(행복)은 상대적으로 우측 전두엽에서 높은 EEG 신호가 측정되었으며, 낮은 쾌감성 자극(중립과 공포)은 왼쪽 전두엽에서 측정되었다. 또한 가장 큰 세타파의 변화가 전두엽의 중앙에서 발생되었다. 알파파에서 행복한 청각자극에 가장 강한 신호가 전두엽 전체에서 관찰되었다. 이 결과들은 기존의 감정들과 일치되며, 세타파와 알파파가 감정처리에서 중요한 역할을 하고 있음을 시사한다.

음향감성에 의한 전전두엽의 비대칭성과 심박동변이도 (Asymmetric Activation in the Prefrontal Cortex and Heart Rate Variability by Sound-induced Affects)

  • 장은혜;이지혜;이상태;김원식
    • 감성과학
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    • 제8권1호
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    • pp.47-54
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    • 2005
  • 본 연구에서는 행동활성화체계(behavioral activation system : BAS)와 행동억제체계(behavioral inhibition system BIS)의 개인차가 음향감성에 의한 전전두엽의 비대칭성과 심박동변이도(heart rate variability : HRV)에 미치는 영향을 밝히고자 하였다. 이를 위하여 피험자들을 BAS와 BIS 민감성의 고저에 따라 네 집단으로 분류하고 명상음악과 소음이 제시되는 동안 전전두엽의 비대칭성과 심박동변이도를 측정하였다. 전전두엽의 비대칭성을 측정한 결과, 명상음악에서는 BAS가 BIS에 비하여 민감도가 상대적으로 높을수록 전전두엽 편측치(asymmetry score)가 증가하였고, 소음조건에서는 BAS와 BIS 중 어느 하나라도 민감도가 높으면 소음과 같은 부정감성을 유발시키는 음 환경에서는 전전두엽의 편측치가 감소하는 것으로 나타났다. 또한 부정감성이 상대적으로 우측 전전두엽의 활성화를 증가시키는 반면, 긍정감성은 좌측 전전두엽의 활성화를 증가시킴을 알 수 있었다. 심박동변이도를 각 주파수 대역별로 전력을 분석한 결과, 명상음악에서는 BAS가 높고 BIS는 낮은 집단이 BAS와 BIS가 모두 낮은 집단에 비하여 심박동변이조의 감성평가지표로 알려진 MF/(LF+HF)가 유의하게 높았다. 또한 BAS가 높고 BIS는 낮은 집단은 명상음악 청취시가 소음 청취시에 비하여 MF/(LF+HF)가 더 높은 경향을 보였는데, 이는 BAS가 높고 BIS는 낮은 집단이 다른 집단에 비하여 긍정감성에 더 민감함을 의미한다. 본 연구결과는 전전두엽 비대칭성과 심박동변이도, 특히 MF/(LF+HF)가 긍정 및 부정감성을 평가할 수 있는 지표로 사용될 수 있음을 시사한다.

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