KR101939537B1 - 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 뇌 자극에 기반한 기억 향상을 위해 수행되는 전자 장치의 방법은, (a)전자 장치가 대상체 뇌의 전기 자극을 위한 신호를 출력하고, 상기 전기 자극을 위한 신호에 대응되는 상기 대상체의 뇌 피질 영역의 신경 신호를 입력 받고 뇌 반응 활성화 정도를 판단하는 단계, (b)상기 전자 장치가 상기 뇌 반응 활성화 정도에 기반하여 적어도 하나의 뇌 피질 타깃 영역을 선택하는 단계, (c)상기 전자 장치가 상기 뇌 피질 타깃 영역으로부터 자극물에 의한 상기 대상체의 일반 뇌 반응 신호를 입력 받는 단계, (d)상기 전자 장치가 상기 뇌 피질 타깃 영역을 위한 뇌 활성화 유도 전기 자극용 신호를 출력하고, 상기 유도 전기 자극용 신호에 대응되는 상기 대상체의 뇌 반응 신호를 입력 받는 단계, (e)상기 전자 장치가 입력 받은 상기 뇌 반응 신호의 변화를 측정하고, 뇌 활동 변화 여부를 판단하는 단계, (f)상기 전자 장치가 상기 뇌 반응 신호의 형태적 또는 시기적 특징점(feature)을 도출하고, 상기 대상체의 기억 능력을 평가하는 단계를 포함하고, 상기 (f)단계는, (f1)상기 전자 장치가 측정용 샘플 신호별로 뇌 반응 신호를 검출하는 단계, (f2)상기 전자 장치가 뇌의 타깃 영역별 샘플 신호별로 특징점을 산출하는 단계, (f3)상기 전자 장치가 샘플 신호 및 타깃 영역을 선택하는 단계, (f4)상기 전자 장치가 선택된 샘플 신호의 기억 정확도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 명세서는 뇌 자극에 기반한 기억 향상을 위해 수행되는 전자 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
말초신경단의 촉각 수용기는 피부의 물리적인 변화를 감지한다. 뇌의 체성감각피질(Somatosensory cortex)에서는, 촉각 수용기를 통해 들어온 정보에 토대하여 촉감각을 유발하는 프로세스가 시작된다. 촉각 수용기에서 시작된 정보는 시상(Thalamus)를 거쳐 대뇌의 일차 체성감각피질(Primary somatosensory cortex, S1) 및 이차 체성감각피질(Secondary somatosensory cortex, S2)에 도달한다고 알려져 있다.
상기의 피질들 중 일차 체성감각피질에서는 유입되는 정보에 대해 상대적으로 기계적인 반응이 일어나는 경향이 보인다. 일차 체성감각이 인간이 인지하는 모든 구체적인 촉감각을 직접 디코딩한다고 보기는 어려우며, 지금까지도 인간이 인지하는 구체적인 촉감각은 이차 체성감각 피질 및 후두정엽 피질을 포함하는 연합령에서 이루어진다는 내용의 연구 결과들이 다수 발표되고 있다. 그러나, 구체적으로 뇌의 어떤 영역이 어떤 메커니즘으로 서로 다른 촉감각을 발생시키는 가에 대해서는 많이 알려져 있지 않다.
최근에는, 침습적인 방법 및 비침습적인 방법으로 인간의 뇌에 자극을 가하여 촉감을 유발시키려는 연구가 시작되고 있다. 그러나, 말초신경계를 통한 자극은 전혀 없는 상태에서 인간의 뇌를 직접 자극함으로써 구체적인 촉감을 생성하는 것에 대해서는 아직 많은 연구가 요구된다. 일차 체성감각 혹은 이차 체성감각의 일부에 뇌자극을 가하여 다양한 촉감을 생성하는 방법에 대하여 연구되어 왔다.
아울러, 사람의 뇌 중 해마(Hippocampus)는 기억에 관련된 작업을 하는 영역으로 알려져 있다. 또한, 기억과 관련된 모든 정보가 해마 및 이를 둘러싼 근처 영역인 내측두엽(medial temporal lobe) 영역에서 처리된다고 알려져 있다. 최근에는 해마와 연결된 뇌 피질 영역들이 기억 네트워크에 관여하는 것으로 알려져 있으며, 침습적인 방법 및 비침습적인 방법으로 인간의 뇌에 자극을 가하여 기억기능을 향상시키려는 연구가 시작되어 왔다.
그러나, 아직까지 사람에서 해마 영역의 직접적인 자극을 통하여 기억과 관련된 특징들이 나타내는 뇌 피질 영역을 밝히고 이러한 뇌 피질 영역에 직접적인 자극을 통해 기억 기능의 향상을 유발한 사례가 없다.
본 발명은 사람 기억 기능을 평가할 수 있도록 뇌 반응 신호 또는 뇌파를 정량적으로 분석하는 방법을 제공하는 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 개인의 기억 기능을 향상시킬 수 있도록 자극 활용 프로토콜 및 기억 수행 능력을 객관화하여 정량적으로 평가할 수 있는 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제가 포함될 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극에 기반한 기억 향상을 위해 수행되는 전자 장치의 방법은, (a) 전자 장치가 대상체 뇌의 전기 자극을 위한 신호를 출력하고, 상기 전기 자극을 위한 신호에 대응되는 상기 대상체의 뇌 피질 영역의 신경 신호를 입력 받고 뇌 반응 활성화 정도를 판단하는 단계, (b) 상기 전자 장치가 상기 뇌 반응 활성화 정도에 기반하여 적어도 하나의 뇌 피질 타깃 영역을 선택하는 단계, (c) 상기 전자 장치가 상기 뇌 피질 타깃 영역으로부터 자극물에 의한 상기 대상체의 일반 뇌 반응 신호를 입력 받는 단계, (d) 상기 전자 장치가 상기 뇌 피질 타깃 영역을 위한 뇌 활성화 유도 전기 자극용 신호를 출력하고, 상기 유도 전기 자극용 신호에 대응되는 상기 대상체의 뇌 반응 신호를 입력 받는 단계, (e) 상기 전자 장치가 입력 받은 상기 뇌 반응 신호의 변화를 측정하고, 뇌 활동 변화 여부를 판단하는 단계, (f) 상기 전자 장치가 상기 뇌 반응 신호의 형태적 또는 시기적 특징점(feature)을 도출하고, 상기 대상체의 기억 능력을 평가하는 단계를 포함하고, 상기 (f) 단계는, (f1) 상기 전자 장치가 측정용 샘플 신호별로 뇌 반응 신호를 검출하는 단계, (f2) 상기 전자 장치가 뇌의 타깃 영역별 샘플 신호별로 특징점을 산출하는 단계, (f3) 상기 전자 장치가 샘플 신호 및 타깃 영역을 선택하는 단계, (f4) 상기 전자 장치가 선택된 샘플 신호의 기억 정확도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 대상체 뇌의 전기 자극을 위한 신호는, 경두개자기자극기(TMS; Transcranial Magnetic Stimulation), 경두개 직류 전기 자극기(tDCs; Transcranial Direct Current Stimulation), 초음파 뇌 자극기 중 적어도 어느 하나로부터 출력될 수 있고, 상기 (a) 단계는, 상기 전자 장치가 상기 대상체 뇌의 해마 자극용 전기 자극을 위한 신호를 출력하는 뇌 자극에 기반할 수 있고, 상기 (b) 단계는 상기 전자 장치가 전두엽, 두정엽, 내측두엽, 해마, 측두엽 하부, 측두엽 중부, 측두엽 상부 중 적어도 어느 하나를 상기 뇌 피질 타깃 영역으로 선택하는 뇌 자극에 기반한 기억 향상을 위해 수행될 수 있고, 상기 (a) 단계는 상기 전자 장치가 입력 받은 상기 뇌 피질 영역의 신경 신호로부터 세타 파워량(theta frequency amplitude)의 증가 또는 감마 파워량(gamma frequency amplitude)의 증가에 기반하여 상기 뇌 반응 활성화 정도를 판단하는 뇌 자극에 기반한 기억 향상을 위해 수행될 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계는 상기 전자 장치가 상기 세타 파워량의 증가량 또는 상기 감마 파워량의 증가량과 상관관계가 가장 높은 영역을 뇌 피질 타깃 영역으로 선택할 수 있고, 상기 (b) 단계는 상기 전자 장치가 입력 받은 상기 뇌 피질 영역의 신경 신호 중에서 뇌 반응 활성화 정도가 가장 증가한 것으로 판단된 영역을 상기 뇌 피질 타깃 영역으로 선택할 수 있고, 상기 (d) 단계는 상기 전자 장치가 상기 뇌 피질 타깃 영역을 위한 침습적 또는 비침습적 방법에 적합한 뇌 활성화 유도 전기 자극용 신호를 출력할 수 있다.
또한, 상기 특징점은 특정 주파수, 주파수 영역 내의 진폭 값, 반응 시간, 저주파 및 고주파 정도 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함할 수 있고, 상기 (f) 단계는 (f5) 상기 전자 장치가 상기 타깃 영역의 선택된 샘플 신호를 유도하기 위한 뇌 자극 파라미터를 선정하는 단계, (f6) 상기 전자 장치가 상기 타깃 영역의 자극을 위한 상기 뇌 자극 파라미터를 가진 신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 (f) 단계는 상기 전자 장치가 상기 뇌 반응 신호에서 잡음 신호를 제거하고 에포킹(epoching) 처리할 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극에 기반한 기억 향상을 위한 전자 장치는, 대상체의 뇌와 관련된 신경 신호를 입력 받는 뇌파 입력부, 상기 대상체의 뇌의 전기 자극을 위한 자극 신호를 출력하는 자극부, 입력 받은 상기 신경 신호에 기반하여 상기 자극 신호를 선택하는 판단부 및 상기 판단부의 중간 데이터 또는 최종 데이터를 저장하는 메모리부를 포함하고, 상기 판단부는, (a) 상기 대상체의 뇌의 전기 자극을 위한 신호를 출력하도록 상기 자극부를 지원하고, 상기 전기 자극을 위한 신호에 대응되고 상기 뇌파 입력부가 입력 받은 상기 대상체의 뇌 피질 영역의 신경 신호에 기반하여 뇌 반응 활성화 정도를 판단하고, (b) 상기 뇌 반응 활성화 정도에 기반하여 적어도 하나의 뇌 피질 타깃 영역을 선택하고, (c) 상기 뇌 피질 타깃 영역으로부터 자극물에 의한 상기 대상체의 일반 뇌 반응 신호를 입력 받도록 상기 뇌파 입력부를 지원하고, (d) 상기 뇌 피질 타깃 영역을 위한 뇌 활성화 유도 전기 자극용 신호를 출력하도록 상기 자극부를 지원하고, 상기 유도 전기 자극용 신호에 대응되는 상기 대상체의 뇌 반응 신호를 입력 받도록 상기 뇌파 입력부를 지원하고, (e) 입력 받은 상기 뇌 반응 신호의 변화를 측정하고, 뇌 활동 변화 여부를 판단하고, (f) 상기 뇌 반응 신호의 형태적 또는 시기적 특징점(feature)을 도출하고, 상기 대상체의 기억 능력을 평가하고, 상기 판단부는 상기 뇌 반응 신호의 형태적 또는 시기적 특징점(feature)을 도출하고, 상기 대상체의 기억 능력을 평가할 때, (f1) 측정용 샘플 신호별로 뇌 반응 신호를 검출하고, (f2) 뇌의 타깃 영역별 샘플 신호별로 특징점을 산출하고, (f3) 샘플 신호 및 타깃 영역을 선택하고, (f4) 선택된 샘플 신호의 기억 정확도를 산출할 수 있다.
본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 고차원의 인지 기능 중 기억에 관한 능력을 뇌 피질 영역의 자극을 통하여 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 개인마다 다른 특성을 고려하여 기억 기능을 향상시킬 수 있도록 자극을 가하고, 그 자료를 기반으로 객관적이고 정량적으로 뇌파를 측정하여 기억 수행평가에 대한 식별 정도를 수치화하여 평가할 수 있다.
또한, 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 개인의 기억기능의 정도를 뇌 내의 반응 변화를 통해 파악하기 위해 수치화하여 평가할 수 있다.
또한, 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 침습적인 뇌 자극 뇌파 반응을 기반으로 향후 비침습적으로 적용할 수 있도록 뇌 피질 자극 프로토콜을 제안하고, 개개인의 특성을 고려하여 맞춤형으로 가장 효과적인 기억 기능 향상을 기대할 수 있다.
또한, 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 사용자의 반응을 분석하여 개인의 수행도가 좋을 때만 차이가 나는 특성을 추출하고, 이를 개인의 인지과제 향상을 판단할 수 있도록 개인의 기억력 수행 정도를 정량화할 수 있다.
또한, 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 피험자의 뇌파를 이용하여 개인의 뇌 반응의 활성화 정도를 측정할 수 있고, 뇌의 타깃 영역에 자극을 주어 뇌 기능의 향상을 유도할 수 있다.
또한, 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 기억 입력의 단계에서 측정된 뇌파를 기반으로 개인의 기억 기능의 정확도를 정량화하여 예측할 수 있으므로, 신속하고 효율적으로 기억의 정확도를 판단하는 단서로 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법의 사용자 뇌 피질 영역에 관한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법의 뇌 피질 타깃 영역의 선정 방법에 관한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법의 뇌 활성화 자극에 관한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법 중 사용자 기억 능력을 평가하는 방법에 관한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법의 결과에 의한 세타 파워의 차이에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법의 사용자 뇌 피질 영역에 관한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법의 뇌 피질 타깃 영역의 선정 방법에 관한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법의 뇌 활성화 자극에 관한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법 중 사용자 기억 능력을 평가하는 방법에 관한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법의 결과에 의한 세타 파워의 차이에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '뇌 자극을 통한 기억 향상 방법'을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다.
또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
또한, '제1, 제2' 등과 같은 표현은, 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
사람의 기억은 자극물을 입력하는 단계(encoding), 저장(consolidation), 인출(retrieval)의 세 과정을 거치게 된다. 그 중에서 본 발명에서는 사람 눈을 통해 들어온 자극물들을 입력하는 단계에서 내측두엽 내의 해마를 거치게 된다. 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 해마를 거치는 것을 활용하여 기억이 뇌 속에 입력되는 시점에 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 뇌 반응 활성화 정도를 측정하는 단계, 뇌 피질 타깃 영역을 선정하는 단계, 일반 뇌 반응 신호를 수신하여 측정하는 단계, 자극 후 뇌 반응 신호를 측정하는 단계, 뇌 활동 변화 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
먼저, 전자 장치가 사용자 뇌에 전기 자극을 가하여, 사용자 뇌 피질 영역에서의 뇌 반응 활성화 정도를 측정할 수 있다. 이 때, 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법의 전자 장치는, 경두개자기자극기(TMS; Transcranial Magnetic Stimulation), 경두개직류전기자극기(tDCs; Transcranial Direct Current Stimulation), 초음파 뇌 자극기 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 뇌 자극을 수행할 수 있도록 일반적으로 사용되는 전자 장치를 모두 사용할 수 있다.
이 때, 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 상기 전자 장치가 상기 사용자 뇌의 해마에 전기 자극을 가하는 것을 특징으로 한다. 상술한 바와 같이, 인간의 뇌 중에서도 해마(hippocampus)는 기억과 공간 개념, 감정적인 행동을 조절할 수 있다. 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 사용자 뇌 중에서도 해마에 전기 자극을 직접 또는 간접적으로 가함으로써, 뇌에서 변화되는 활성화 정도를 측정할 수 있다.
또한, 기억 입력과정의 핵심적인 구심점이 되는 해마를 자극하여 나타나는 뇌 반응의 활성화(excitation) 되는 정도를 비교하여 전기 자극의 변수를 결정할 수 있다. 사람에 따라서 해마를 자극하여 나타나는 뇌 반응의 활성화 정도는 파라미터 변수에 따라 상이할 수 있으므로, 가장 극명하게 나타날 수 있는 변수를 선택할 수 있다.
아울러, 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 사용자 뇌 피질 영역에서의 뇌 반응 활성화 정도를 측정할 수 있다. 뇌의 활성화 정도를 유도하는 변수 요인을 결정하기 위해서는, 사람의 휴식기 중 뇌 자극을 통해서 나타나는 뇌 반응의 변화량으로 활성화 정도를 판단할 수 있다.
더 구체적으로, 감마(50Hz) 주파수 영역에서 자극이 가해지는 총 에너지량 57μC/cm2 이하에서 뇌 활동을 유도할 수 있고, 뇌 반응의 활성화를 통해 뇌 향상 정도를 기대할 수 있다. 또한, 뇌 피질 영역에서 나타나는 세타 파워량(theta frequency amplitude)의 증가 또는 감마 파워량(gamma frequency amplitude)의 증가를 통하여 뇌 반응 활성화 정도를 측정할 수 있다. 이러한 세타 파워량 증가 또는 감마 파워량 증가는 뇌 반응의 활성화를 판단하는 단서가 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법의 뇌 피질 타깃 영역의 선정 방법에 관한 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 상기 사용자 뇌 피질 영역 중에서 적어도 하나의 뇌 피질 타깃 영역을 선정할 수 있다. 더 구체적으로, 타깃 후보군 영역 중 가장 극명하게 뇌반응 신호의 변화가 측정되는 영역을 결정하고, 이러한 영역을 뇌 피질 타깃 영역으로 선정할 수 있다.
여기서, 뇌 피질 타깃 영역의 후보군 영역은 이차 체성감각피질, 후두정엽피질, 전운동영역 및 보조운동영역의 뇌 영역들 중 적어도 하나의 영역이거나 이차 체성감각피질, 후두정엽피질, 전운동영역 및 보조운동영역 중 적어도 두 개의 영역 사이의 경계 영역을 포함할 수 있으며, 이 들 타겟 후보군 영역 중 후술할 방법에 의하여 타겟 영역이 결정될 수 있을 것이다.
아울러, 사용자 뇌 피질 영역 중에서 뇌 반응 활성화가 가장 증가한 영역을 뇌 피질 타깃 영역으로 선정할 수 있다.
또한, 뇌 피질 타깃 영역을 찾을 때, 사람마다 자극 타깃 영역이 조금씩 상이할 수 있다. 이러한 차이점을 해결하기 위하여, 본 발명은 상기 세타 파워량의 증가량 또는 상기 감마 파워량의 증가량과 상관관계가 가장 높은 영역을 뇌 피질 타깃 영역으로 선정할 수 있다. 또한, 해마를 직접적 또는 간접적으로 자극하여 나타나는 뇌 피질 후보군 영역의 세타 파워 증가량을 대조하여 상관관계가 가장 높은 영역을 선정할 수 있다. 간접 자극의 경우, 해마를 중심으로 뇌의 연결성 분석을 통해 개인별 맞춤 뇌 피질 타깃 영역을 찾을 수 있다.
도 3을 참조하면, 상관 관계 분석에 대한 실시예를 확인할 수 있다. 본 발명의 경우, 상관 관계의 값을 구하기 위하여 correlation 또는 coherence 값 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 또한, 사람에 따라 뇌 반응이 나타나는 뇌 피질 영역의 위치가 상이할 수 있으므로, 측정용 자극의 타깃 후보군 영역이 전두엽, 두정엽, 내측두엽, 해마, 측두엽 하부, 측두엽 중부, 측두엽 상부 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 3을 살펴보면, 뇌 피질 영역 중 해마와 가장 상관성이 높은 위치를 결정할 수 있다. x축은 해마에서 속한 전극에서 나오는 진폭(amplitude) 신호이며, y축은 타깃 뇌 피질 영역에서 나오는 진폭 신호에 해당한다. 그래프내의 R2 값이 1에 가까울수록 상관관계가 높다고 할 수 있으며, P값은 제시되는 값의 유의 수준을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법의 뇌 활성화 자극에 관한 것이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법 중 사용자 기억 능력을 평가하는 방법에 관한 것이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 상기 뇌 피질 타깃 영역에서 자극물에 의한 사용자의 일반 뇌 반응 신호를 수신하여 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 사용자 뇌 피질 영역은, 전두엽, 두정엽, 내측두엽, 해마, 측두엽 하부, 측두엽 중부, 측두엽 상부 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
사람을 대상으로 기억 과제를 실시하기 위하여, 우선 기억과 관련된 일상 자극물을 통해 해당 자극물을 기억하도록 제시할 수 있다. 예를 들어, 자극물은 그림, 단어 등의 시각적인 제시물일 수 있다.
다음으로, 뇌 반응 신호를 처리하기 위해 시각 제시물을 보여주고 이에 대한 뇌 반응을 신호로서 측정할 수 있다. 뇌 반응 신호 측정은 사람의 뇌 타깃 후보군 영역 중 적어도 하나의 영역에서 뇌 반응 신호를 수신할 수 있다.
더 구체적으로, 본 발명의 뇌 반응 신호 측정 단계는, 침습적인 뇌 활동, 즉 경막하 피질에서 나오는 신호를 토대로 할 수 있다. 따라서, 침습적인 뇌 활동 측정 방식의 뇌 피질 뇌파기(ECoG; Electrocorticography)를 포함할 수 있다.
이어, 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 상기 전자 장치가 상기 뇌 피질 타깃 영역에 뇌 활성화 유도 전기 자극을 가하고, 상기 유도 전기 자극에 따른 자극 후 뇌 반응 신호를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
더 구체적으로, 사람에게 유도용 자극을 가하는 경우, 사람뇌의 측두엽 피질에 유도용 자극을 가할 수 있다. 이 때, 유도용 자극은 전기적인 뇌 자극일 수 있다. 뇌 피질 자극을 위한 장치는, 상술한 경두개자기자극기(TMS; Transcranial Magnetic Stimulation), 경두개직류전기자극기(tDCs; Transcranial Direct Current Stimulation), 초음파 뇌 자극기 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 뇌 자극을 수행할 수 있도록 일반적으로 사용되는 전자 장치를 모두 사용할 수 있다.
이 때, 침습적 또는 비침습적 방법을 통하여 물리적으로 뇌 피질 타깃 영역에 뇌 활성화 유도 전기 자극을 가할 수 있다. 타깃 영역에서 결정된 파라미터로 물리적 자극 후, 행동 결과에 정답 유무를 판단하고 이 때 나타나는 타깃 영역에서 특징점을 사람에 따라 판단할 수 있다.
도 4를 참조하면, 뇌 활성화 자극 전 후의 뇌 반응 차이를 확인할 수 있다. 각 그래프에서 x축은 주파수(frequency)를 나타내고, y축은 신호의 진폭(amplitude)을 나타낸다. 시간의 단위는 초(second)를 사용할 수 있다. 측정된 뇌 반응 그래프 및 유도된 뇌 반응 그래프의 진폭 단위는 μV일 수 있다.
또한, 뇌 활성화의 측정 기준으로 낮은 감마 주파수 영역(low gamma frequency, 30-60Hz)와 세타 주파수 영역(theta frequency, 3-8Hz)에서의 자극 전 후의 양의 진폭 값을 나타내는 가에 따라 결정될 수 있다. 아울러, 고주파(ex; 140Hz) 이상의 펄스에 의한 뇌 자극은 뇌 활동을 억제할 수 있다.
한편, 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 뇌 반응 신호의 변화를 측정하여 뇌 활동 변화 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
더 구체적으로, 가해지는 자극에 따른 사람 뇌의 반응을 나타내는 뇌 반응 신호를 측정할 수 있다. 또한, 가해지는 자극이 변함에 따라서 사람의 뇌의 반응이 변화하면, 자극의 변화에 따른 뇌 반응 신호의 변화를 측정할 수 있는데, 특히 타깃 후보군 영역 중 0~1초 사이에서 피험자의 반응 정답도에 따라 세타 파워량 또는 감마 파워량의 뇌 반응 신호 변화가 측정되는 것을 확인하고, 뇌 자극으로 인한 뇌 활동 변화가 나타났는지 판단할 수 있다.
한편, 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 뇌 반응 신호의 형태적 또는 시기적 특징점(feature)을 도출하고, 사용자 기억 능력을 평가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때, 본 발명의 상기 특징점은, 특정 주파수, 주파수 영역 내의 진폭 값, 반응 시간, 저주파 및 고주파 정도 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함할 수 있다.
아울러, 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, 뇌 반응을 인지 기능 평가로 활용하기 위하여 뇌파 정보의 특징점 도출 분석을 위해 time-frequency analysis, Phase locking value, phase-phase coupling value 중에서 어느 하나의 방법을 사용할 수 있다.
개인의 기억기능의 정도를 뇌 내의 반응 변화를 통해 파악하기 위해서 수치화하여 평가하는 방법으로, 본 발명에서는 컴퓨터를 이용한 뇌파의 특징 분석을 사용할 수 있다. 인지과제에 대한 정확도 여부를 나누어 관찰하여 복수의 시도들(trials)에서 측정된 뇌파들의 형태적, 시기적 특징점(feature)들이 반복적 형태로 파악되는 경우가 특징점에 해당한다.
특히, 도출된 특징점들을 뇌 자극을 통해 구현하도록 이용한 방법은 특정 주파수 및 파라미터를 P갖는 전기적 자극을 뇌 피질부위에 발생시켜 해당 전기 자극에 대해 특징점들이 유도될 수 있도록 도와 기억 기능의 향상을 도모할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법은, (f1) 측정용 샘플 신호별로 뇌 반응 신호를 검출하는 단계, (f2) 뇌의 타깃 영역별 샘플 신호별로 특징점을 산출하는 단계, (f3) 샘플 신호 및 타깃 영역을 선택하는 단계, (f4) 선택된 샘플 신호의 기억 정확도를 산출하는 단계, (f5) 상기 타깃 영역에 선택된 샘플 신호를 유도하는 뇌 자극 파라미터를 선정하는 단계, (f6) 뇌 자극 파라미터를 가지는 신호로 타깃 영역을 자극하는 단계를 포함할 수 있다.
더 구체적으로, 기억 기능 능력 평가에 사용할 뇌파 데이터를 받는 뇌파 입력부, 뇌파 데이터에서 잡음 신호를 제거하고 에포킹(epoching) 처리하는 뇌파 전처리부, 에포킹 처리된 뇌파 데이터들을 이용하여 인공된 데이터를 생성하는 통계 처리부, 에포킹 처리된 뇌파 데이터들 사이에서 특정 시간 및 특정 주파수의 유의미 정도 및 정확도를 판단하는 평가 처리부 및 판단부, 인공 데이터 및 결과를 저장하는 메모리부를 포함할 수 있다.
더 구체적으로, 기억의 정확도 평가는 인코딩과정에서 피험자가 주어진 과제를 정확하게 수행하였을 때 증가하는 세타파 (3-8 Hz) 또는 감마파 (30-50 Hz) 을 기준으로 할 수 있다. 기준이 되는 프리퀀시 밴드의 특징은 기억 테스크용 시각 자극물이 보여지기 직전 (-2~0 sec) 또는, 직후 (0~2 sec)의 구간에서 증가하는 파워 (amplitude) 혹은 phase resetting 값으로 산출할 수 있으며, 직전 구간에 나타나는 양상을 통해서 예측도 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 뇌 자극을 통한 기억 향상 방법의 결과에 의한 세타 파워의 차이에 관한 것이다.
개개인의 뇌 영역별 샘플 신호별로 특징점이 산출되면 이 신호의 진폭 정도 및 value의 수치에 따라 유의미한 값을 선정한다. 정확도 산출단계에서는 검출된 뇌파 신호를 이용하여 오답 및 정답 대비 샘플 신호별로 사용자의 세타 및 감마 주파수 영역의 특징점을 기준으로 한 임계치를 평가할 수 잇다. 임계치 미만의 경우 정확도가 높은 샘플 신호를 다시 선택할 수 있다.
이 때, 기준이 되는 뇌파의 영역은 세타파(3-8Hz), 감마파(30-50Hz)로 구분될 수 있다. 따라서 사용자가 기억 과제를 수행하는 동안 뇌파들을 주파수 별로 분석하여, 정량적 수치로서 판단할 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
S110 : 뇌 반응 활성화 정도를 측정하는 단계
S120 : 뇌 피질 타깃 영역을 선정하는 단계
S130 : 일반 뇌 반응 신호를 수신하여 측정하는 단계
S140 : 자극 후 뇌 반응 신호를 측정하는 단계
S150 : 뇌 활동 변화 여부를 판단하는 단계
S120 : 뇌 피질 타깃 영역을 선정하는 단계
S130 : 일반 뇌 반응 신호를 수신하여 측정하는 단계
S140 : 자극 후 뇌 반응 신호를 측정하는 단계
S150 : 뇌 활동 변화 여부를 판단하는 단계
Claims (12)
- 대상체의 뇌와 관련된 신경 신호를 입력 받는 뇌파 입력부;
상기 대상체의 뇌의 전기 자극을 위한 자극 신호를 출력하는 자극부;
입력 받은 상기 신경 신호에 기반하여 상기 자극 신호를 선택하는 판단부; 및
상기 판단부의 중간 데이터 또는 최종 데이터를 저장하는 메모리부를 포함하고,
상기 판단부는,
(a) 상기 대상체의 뇌의 전기 자극을 위한 신호를 출력하도록 상기 자극부를 지원하고, 상기 전기 자극을 위한 신호에 대응되고 상기 뇌파 입력부가 입력 받은 상기 대상체의 뇌 피질 영역의 신경 신호에 기반하여 뇌 반응 활성화 정도를 판단하고,
(b) 상기 뇌 반응 활성화 정도에 기반하여 적어도 하나의 뇌 피질 타깃 영역을 선택하고,
(c) 상기 뇌 피질 타깃 영역으로부터 자극물에 의한 상기 대상체의 일반 뇌 반응 신호를 입력 받도록 상기 뇌파 입력부를 지원하고,
(d) 상기 뇌 피질 타깃 영역을 위한 뇌 활성화 유도 전기 자극용 신호를 출력하도록 상기 자극부를 지원하고, 상기 유도 전기 자극용 신호에 대응되는 상기 대상체의 뇌 반응 신호를 입력 받도록 상기 뇌파 입력부를 지원하고,
(e) 입력 받은 상기 뇌 반응 신호의 변화를 측정하고, 뇌 활동 변화 여부를 판단하고,
(f) 상기 뇌 반응 신호의 형태적 또는 시기적 특징점(feature)을 도출하고, 상기 대상체의 기억 능력을 평가하고,
상기 판단부는 상기 뇌 반응 신호의 형태적 또는 시기적 특징점(feature)을 도출하고, 상기 대상체의 기억 능력을 평가할 때,
(f1) 측정용 샘플 신호별로 뇌 반응 신호를 검출하고,
(f2) 뇌의 타깃 영역별 샘플 신호별로 특징점을 산출하고,
(f3) 샘플 신호 및 타깃 영역을 선택하고,
(f4) 선택된 샘플 신호의 기억 정확도를 산출하는 뇌 자극에 기반한 기억 향상을 위한 전자 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 대상체의 뇌의 전기 자극을 위한 신호는,
경두개자기자극기(TMS; Transcranial Magnetic Stimulation), 경두개 직류 전기 자극기(tDCs; Transcranial Direct Current Stimulation), 초음파 뇌 자극기 중 적어도 어느 하나로부터 출력되는 뇌 자극에 기반한 기억 향상을 위한 전자 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 대상체 뇌의 해마 자극용 전기 자극을 위한 신호를 출력하도록 상기 자극부를 지원하는 뇌 자극에 기반한 기억 향상을 위한 전자 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 뇌 반응 활성화 정도에 기반하여 적어도 하나의 뇌 피질 타깃 영역을 선택할 때, 전두엽, 두정엽, 내측두엽, 해마, 측두엽 하부, 측두엽 중부, 측두엽 상부 중 적어도 어느 하나를 상기 뇌 피질 타깃 영역으로 선택하는 뇌 자극에 기반한 기억 향상을 위한 전자 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 판단부는,
입력 받은 상기 뇌 피질 영역의 신경 신호로부터 세타 파워량(theta frequency amplitude)의 증가 또는 감마 파워량(gamma frequency amplitude)의 증가에 기반하여 상기 뇌 반응 활성화 정도를 판단하는 뇌 자극에 기반한 기억 향상을 위한 전자 장치. - 제5 항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 뇌 반응 활성화 정도에 기반하여 적어도 하나의 뇌 피질 타깃 영역을 선택할 때, 상기 세타 파워량의 증가량 또는 상기 감마 파워량의 증가량과 상관관계가 가장 높은 영역을 뇌 피질 타깃 영역으로 선택하는 뇌 자극에 기반한 기억 향상을 위한 전자 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 뇌 반응 활성화 정도에 기반하여 적어도 하나의 뇌 피질 타깃 영역을 선택할 때, 입력 받은 상기 뇌 피질 영역의 신경 신호 중에서 뇌 반응 활성화 정도가 가장 증가한 것으로 판단된 영역을 상기 뇌 피질 타깃 영역으로 선택하는 뇌 자극에 기반한 기억 향상을 위한 전자 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 뇌 피질 타깃 영역을 위한 뇌 활성화 유도 전기 자극용 신호를 출력하도록 상기 자극부를 지원할 때, 상기 뇌 피질 타깃 영역을 위한 침습적 또는 비침습적 방법에 적합한 뇌 활성화 유도 전기 자극용 신호를 출력하도록 상기 자극부를 지원하는 뇌 자극에 기반한 기억 향상을 위한 전자 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 특징점은,
특정 주파수, 주파수 영역 내의 진폭 값, 반응 시간, 저주파 및 고주파 정도 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함하는 뇌 자극에 기반한 기억 향상을 위한 전자 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 뇌 반응 신호의 형태적 또는 시기적 특징점(feature)을 도출하고, 상기 대상체의 기억 능력을 평가할 때,
(f5) 상기 타깃 영역의 선택된 샘플 신호를 유도하기 위한 뇌 자극 파라미터를 선정하고,
(f6) 상기 타깃 영역의 자극을 위한 상기 뇌 자극 파라미터를 가진 신호를 출력하도록 상기 자극부를 지원하는 뇌 자극에 기반한 기억 향상을 위한 전자 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 뇌 반응 신호의 형태적 또는 시기적 특징점(feature)을 도출하고, 상기 대상체의 기억 능력을 평가할 때, 상기 뇌 반응 신호에서 잡음 신호를 제거하고 에포킹(epoching) 처리하는 뇌 자극에 기반한 기억 향상을 위한 전자 장치. - 삭제
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| JP2013527784A (ja) | 2010-04-27 | 2013-07-04 | メドトロニック，インコーポレイテッド | 刺激電極選択 |
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