KR20080039805A

KR20080039805A - 뉴로 피드백 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20080039805A
Application number: KR1020070110081A
Authority: KR
Inventors: 강만희
Original assignee: 강만희
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2008-05-07

Abstract

본 발명은 뉴로 피드백 장치 및 방법에 관한 것으로, 이 장치는 뉴로 피드백 기반의 훈련을 위한 컨텐츠를 피훈련자에게 제공하는 컨텐츠 제공부; 피훈련자 두뇌의 복수 부위에 해당하는 각 뇌파 신호를 기초로, 소정 주파수 영역에 해당하는 뇌파 성분의 진폭 분포를 나타내는 브레인 맵(brain map)을 생성하는 맵 생성부; 및 상기 생성된 브레인 맵을 디스플레이하는 표시부를 포함하고, 상기 컨텐츠는 상기 피훈련자의 뉴로 피드백 기반 훈련에 따른 상기 브레인 맵의 변화가 반영된다. 본 발명에 따르면, 브레인 맵을 통하여 뇌종양, 뇌허혈등의 임상적 질환 및 좌우뇌 균형, 우울증, ADHD와 같은 심인성 질환에 대한 조기 경향성 진단이 가능하고, 브레인 맵에 기반한 뉴로 피드백 훈련을 제공함으로써, 각종 뇌파의 분포를 두뇌 전 영역에 걸친 최적화를 얻을 수 있으며, 그 결과, 약물치료와 동반시에 좌우뇌 균형, 우울증, ADHD와 같은 심인성 질환에 대한 치료효과를 증대시킬 수 있다.

Description

뉴로 피드백 장치 및 방법{apparatus and method for neuro feedback}

도 1은 네 가지 파형에 대한 주파수 대역, 예시 파형, 뇌의 상태를 나타내는 테이블을 예시한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 뉴로 피드백 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3은 도 2의 측정부가 두뇌의 특정 부위에 부착하는 EEG 전극들로 구비하는 뇌파계로 구현되는 경우, EEG 전극 부착 부위를 예시하는 도면이다.

도 4는 도 2의 표시부에서 디스플레이될 수 있는 브레인 맵을 나타낸다.

도 5a 내지 도 5e는 각종 증상을 가진 환자로부터 측정되는 배경 뇌파(background brain wave)에 대한 브레인 맵을 나타낸다.

도 6은 특정 부위에서 현재 발생되는 뇌파의 성분 중 알파 파, 베타 파, 쎄타 파의 진폭에 응답하여 변화하는 컨텐츠를 예시한다.

도 7는 본 발명의 일실시예에 따른 뉴로 피드백 방법을 나타내는 흐름도이다.

본 발명은 뉴로 피드백 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각종 뇌파의 분포를 두뇌 전 영역에 걸쳐 모니터링하고, 각종 뇌파의 분포에 대한 최적화 훈련을 제공할 수 할 수 있도록 하는 뉴로 피드백 장치 및 방법에 관한 것이다.

뇌파(brain wave)란 대뇌 피질을 구성하는 신경 세포 군들의 전기적 활동을 두피에서 측정한 uV 수준의 미세한 신호를 나타내며, EEG(Electro EncephaloGram)란 뇌신경세포 활동에 수반되어 생성되는 전기적 변화를 측정,기록하는 것을 의미한다.

뉴로 피드백은 각 개인이 진폭, 주파수 또는 자신의 뇌에 있어서 전기생리학적 에너지를 수정하는 자율 조건 과정이다. 잘못 습관화된 신경네트워크의 활발한 활동을 멈추게 하고 뇌를 직접 피드백 하여 원하는 TYPE의 특정뇌파를 발생하도록 시스템은 유도한다. 즉, 두뇌의 특정지역에 특정뇌파를 생산하도록 뇌를 직접교육 시킴으로써 신경네트워크를 통한 시넵스에 도달(전기적 방전)하기 전 화학전달물질의 방향을 변화시키는 것이 가능하다. 만일, 전기적 흐름(뇌파)이 조절되어 진다면 시넵스의 화학적인 생산은 부작용 없이 변화될 수 있는 것이다.

뇌파 신호는 뇌의 활동, 측정 시의 상태 및 뇌 기능에 따라 시공간적으로 변화하는데 뇌파의 측정은 뇌 기능과 장애를 진단하기 위한 필수적인 과정이다.

측정된 뇌파는 1~50Hz의 와 약 10~200uV의 진폭을 가지며, 주파수와 전압의 차이에 따라 정상 수면 상태인 델타파(0.2~4Hz, 20~200uV), 정서적으로 안정된 경 우의 세타파(4~7Hz, 20~100uV), 긴장이 이완되어 있는 상태인 알파파(8~12Hz, 20~60uV), 깨어 있을 때 나타나는 베타파(12~30Hz, 2~20uV), 흥분할 때 나타나는 감마파(30~50Hz, 2~20uV) 등으로 구분된다.

도 1은 네 가지 파형에 대한 주파수 대역, 예시 파형, 뇌의 상태를 나타내는 테이블을 예시한다. α파형은 8~12Hz 주파수에 20~60uV 크기의 파형으로서, 정상 성인이 안정된 정신 상태에서 발생되고, 특히 후두부 및 두정부에서 잘 관찰된다. β파형은 12~30Hz의 주파수를 가지며, 뇌의 활발한 활동에 의해 빠르고 불규칙한 형태로 나타나며, 특히 어린이의 두정부와 측두부에서 잘 관찰된다. θ파형은 4~7Hz의 주파수를 가지며, 어린이의 두정부와 측두부에서 관찰되고, 성인에게서는 수면 시나 깊은 실망 등의 스트레스가 있을 때 혹은 뇌 질환이 있을 때 관찰된다. δ파형은 4Hz 이하 주파수 신호이고, 유아에게서도 관찰되고, 성인에게서는 깊은 수면 시나 심한 뇌 질환 시에 나타날 수 있다.

뇌파의 측정 및 분석에 관한 기존 연구에 의하면 뇌파의 조절이 인간의 심리상태와 신체상태, 행동형태에 직.간접적인 영향을 주어 인간 잠재능력 개발의 첩경이라는 결과가 알려져 있다. 의학적인 측면에서는 뇌의 동적기능을 반영하는 유용한 검사기준으로 사용되며, 정상인이 눈을 감은 안정된 상태에서 뇌파는 알파파수준의 사인파(sinusoidal wave)에 가까운 활동이 나타나며 환자의 의식상태에 따라 이 파동이 변화하므로(의식장애, 뇌사, 간질등..)이들 상태의 평가나 진단에 자주 이용된다.

그러나, 이러한 시스템은 특정 부위의 뇌파 측정에 기반한 뉴로 피드백 훈련 시스템이기 때문에, 단순한 심리적 상태 및 졸림 정도의 모니터링, 집중도 강화에 어느 정도 도움은 될 수 있지만, 특정 부위의 특정 뇌파 량만을 고려하기 때문에 좌뇌와 우뇌의 균형, 뇌종양, 뇌허혈, 우울증 등에 대한 진단을 수행하거나, 약물치료와 동반하여 좌우뇌 균형, 우울증, ADHD와 같은 심인성 질환에 대한 치료를 수행하기에는 부족함이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 각종 뇌파의 분포를 두뇌 전 영역에 걸쳐 모니터링하여 각종 질환에 대한 조기 경향성을 진단할 수 있으며, 각종 뇌파의 분포에 대한 최적화 훈련을 제공함으로써, 좌우뇌 균형, 우울증, ADHD와 같은 심인성 질환에 대한 약물 치료의 효과를 최대화할 수 있도록 하는 하는 뉴로 피드백 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명의 제1 측면은 피훈련자 두뇌의 복수 부위에 해당하는 각 뇌파 신호를 획득하는 제1 측정부; 상기 각 뇌파 신호를 기초로, 소정 주파수 영역에 해당하는 뇌파 성분의 진폭 분포를 나타내는 브레인 맵을 생성하는 맵 생성부; 상기 생성된 적어도 하나의 브레인 맵을 기초로, 상기 피훈련자의 증상을 검출하는 증상 검출부; 및 상기 검출된 증상에 적합한 뉴로 피드백 훈련용 컨텐츠를 결정하는 컨텐츠 결정부를 포함하는 뉴로 피드백 장치를 제 공한다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명의 제2 측면은 피훈련자 두뇌의 복수 부위에 해당하는 각 뇌파 신호를 획득하는 제1 측정부; 상기 각 뇌파 신호를 기초로, 소정 주파수 영역에 해당하는 뇌파 성분의 진폭 분포를 나타내는 브레인 맵을 생성하는 맵 생성부; 상기 생성된 적어도 하나의 브레인 맵을 기초로, 상기 피훈련자의 증상을 검출하는 증상 검출부; 및 상기 검출된 증상에 적합한 뉴로 피드백 훈련을 위한 적어도 하나의 뇌파 측정 부위를 결정하는 측정방식 결정부를 포함하는 뉴로 피드백 장치를 제공한다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명의 제3 측면은 (a) 피훈련자 두뇌의 복수 부위에 해당하는 각 뇌파 신호를 기초로, 소정 주파수 영역에 해당하는 뇌파 성분의 진폭 분포를 나타내는 브레인 맵을 생성하는 단계; (b) 상기 생성된 적어도 하나의 브레인 맵을 기초로, 상기 피훈련자의 증상을 검출하는 단계; 및 (c) 상기 검출된 증상에 적합한 뉴로 피드백 훈련용 컨텐츠를 결정하는 단계를 포함하는 뉴로 피드백 방법을 제공한다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명의 제4 측면은 (a) 피훈련자 두뇌의 복수 부위에 해당하는 각 뇌파 신호를 기초로, 소정 주파수 영역에 해당하는 뇌파 성분의 진폭 분포를 나타내는 브레인 맵을 생성하는 단계; (b) 상기 생성된 적어도 하나의 브레인 맵을 기초로, 상기 피훈련자의 증상을 검출하는 단계; 및 (c) 상기 검출된 증상에 적합한 뉴로 피드백 훈련을 위한 적어도 하나의 뇌파 측정 부위를 결정하는 단계를 포함하는 뉴로 피드백 방법을 제공한다.

이하, 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 뉴로 피드백 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 제1 측정부(200), 맵 생성부(210), 증상 검출부(220), 표시부(230), 훈련방식 결정부(240), 컨텐츠 제공부(250), 및 제2 측정부(260)를 포함하여 이루어진다.

제1 측정부(200)는 맵 생성부(210)가 브레인 맵을 생성하는데 필요한 뇌파 신호를 제공한다. 즉, 제1 측정부(200)는 피훈련자 두뇌의 복수의 부위 각각에 대해 뇌파를 측정하여, 상기 각 영역의 측정된 뇌파를 담은 신호인 각 뇌파 신호를 맵 생성부(210)에 제공한다. 측정부(210)가 맵 생성부(220)에 각 뇌파 신호를 제공하는 방법의 예로는 유무선 인터페이스를 통한 신호 제공 방식을 들 수 있다. 한편, 각 뇌파 신호를 증폭하기 위한 증폭기가 제1 측정부(200) 또는/및 맵 생성부(210)에 위치할 수 있음은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.

도 3은 제1 측정부(200)가 두뇌의 특정 부위에 부착하는 EEG 전극들로 구비하는 뇌파계로 구현되는 경우, EEG 전극 부착 부위를 예시하는 도면이다. 도 3의 실시예에 따르면, 도 3의 우측 도면의 빨간 원으로 이루어진 32개의 전극을 포함한 캡을 피훈련자가 착용하면, 제1 측정부(200)가 캡에 부착된 32개의 전극으로부터 각 뇌파 신호를 획득한다. 도 3의 실시예에 따르면, 32채널에 대한 뇌파 데이터를 제1 측정부(200)가 획득할 수 있다.

맵 생성부(210)는 피훈련자 두뇌의 복수 부위에 해당하는 각 뇌파 신호를 기초로, 소정 주파수 영역에 해당하는 뇌파 성분의 진폭 분포를 나타내는 브레인 맵(brain map)을 생성한다.

여기서, 소정 주파수 영역에 해당하는 뇌파 성분이 알파 파인 경우를 전제하여, 뇌파 성분의 진폭 분포의 의미를 설명하면 다음과 같다. 알파 파의 대역이 도 1을 참조하면 8~12Hz이므로 이 대역에 속하는 뇌파 성분에 해당하는 신호의 진폭을 시간 도메인에서 측정한 후, 두뇌 전체에 대한 알파 파 진폭의 분포를 그리는 것이 브레인 맵이다.

이러한 알파 파 진폭은 뇌파 신호의 주파수 스펙트럼 상에서 8~12Hz대역의 전력 량에 대응 또는 비례하므로, 주파수 도메인 상에서 뇌파 성분의 진폭 분포를 획득하는 방법도 존재한다. 이에 대한 설명은 다음과 같다. 맵 생성부(210)는 8개의 각 부위에 대한 뇌파 신호를 푸리어 변환(예컨대, discrete fourier transform, fast fourier transform)하여, 부위별 주파수 스펙트럼을 8개 획득한다. 부위별 주파수 스펙트럼에는 해당 부위에서 획득한 뇌파 신호의 각 주파수 영역에 대한 전력 량 정보가 포함된다. 그 다음, 맵 생성부(210)는 8개의 부위별 주파수 스펙트럼으로부터 특정 주파수 영역 성분(예컨대, 알파 파)에 대한 전력 량 값을 획득한다. 그 다음, 상기 획득한 8개의 전력 량 값으로 두뇌 전체에 대한 보간(interpolation)을 수행함으로써, 특정 주파수 영역 성분이 두뇌 전체에 분포하는 진폭 정보(즉, 특정 주파수 영역 성분에 대한 브레인 맵)을 획득할 수 있다. 다만, 상술한 브레인 맵 생성 방법의 예 말고도 다양한 방법이 존재할 수 있음은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.

바람직하게, 맵 생성부(210)는 제1 내지 제N(N은 2이상의 자연수) 주파수 영역 성분에 대해 각각의 브레인 맵을 생성한다. 여기서, 제1 내지 제N 주파수 영역 성분의 예로는, 알파 파, 베타 파, 쎄타 파, 델타 파 등을 들 수 있다.

표시부(230)는 맵 생성부(220)에서 생성된 브레인 맵을 디스플레이한다. 예컨대, 표시부(230)는 맵 생성부(220)에서 생성된 모든 브레인 맵을 디스플레이하거나, N개의 브레인 맵 중 피훈련자 또는 오퍼레이터(미도시)에 의해 선택된 적어도 하나의 브래인 맵만을 디스플레이할 수도 있다.

증상 검출부(220)는 생성된 브레인 맵을 기초로, 상기 피훈련자의 증상을 검출한다. 브레인 맵을 통하여 검출되는 증상의 예로는, 뇌종양, 뇌허혈등의 임상적 질환 및 좌우뇌 균형, 우울증, ADHD와 같은 심인성 질환 등을 들 수 있으며, 이에 대한 구체적인 예는 도 4 및 도 5를 참조하여 후술한다.

도 4는 표시부(230)에서 디스플레이될 수 있는 브레인 맵을 나타내며, 특히, 정상인의 브레인 맵을 나타내며, 도 5a 내지 도 5e는 각각 뇌혈관 질환, 뇌종양, 우울증, 알츠하이머형 치매, 주의력 결핍 과잉 행동 장애(attention deficit hyperactivity disorder : 이하, ADHD)의 증상을 가진 환자로부터 측정되는 배경 뇌파(background brain wave)에 대한 브레인 맵을 나타낸다.

도 4에 따르면, 알파 파, 베타 파, 쎄타 파, 델타 파의 진폭 분포를 색으로 표시하였는데, 빨간 색에 가까울수록 진폭이 큼을 나타내며, 보라 색에 가까울수록 진폭이 작음을 나타낸다.

도 4를 참조하면, 쎄타 파의 머리 표면 분포는 앞 부위보다 뒷 머리 부분에서 세타 파의 진폭이 작아야 하며, 좌/우 대칭이 유지되어야 정상적인 쎄타 파의 분포가 됨을 알 수 있다.

또한, 도 4를 참조하면, 뒷 머리 부분에서 알파 파의 진폭이 커야 하며, 양 귀 근처 부위(즉, 측두엽)에서는 다른 부위보다 상대적으로 적은 알파 파의 진폭을 가지며, 마찬가지로, 좌/우 대칭이 유지된 패턴일수록 정상적인 알파 파의 분포가 됨을 알 수 있다.

또한, 도 4를 참조하면, 측두엽 부위에 베타 파의 진폭이 크고, 상대적으로 뒷 머리 부분은 베타 파의 진폭이 적으며, 마찬가지로, 좌/우 대칭이 유지된 패턴일수록 정상적인 베타 파의 분포가 됨을 알 수 있다.

도 5a 내지 도 5e는 각각 우울증, 알츠하이머형 치매, 주의력 결핍 과잉 행동 장애(attention deficit hyperactivity disorder : 이하, ADHD), 뇌혈관 질환, 뇌종양 증상을 가진 환자로부터 측정되는 배경 뇌파(background brain wave)에 대한 브레인 맵을 나타낸다.

도 5a 내지 도 5e를 참조하면, 우울증, 알츠하이머형 치매, ADHD, 뇌혈관 질환, 뇌종양 증상 등의 두뇌와 관련된 증상은 특정 부위에 대한 알파 파 등의 진폭만으로는 정확한 검출이 어려우며, 본 발명에 따른 브레인 맵을 기초로 관련 증상이 있는지 여부를 분석하고, 브레인 맵을 기초로 한 뉴로 피드백 훈련을 통해서 보다 우수한 검출 및 치료 효과(즉, 좌우뇌 균형, 우울증, ADHD와 같은 심인성 질환 의 경우 약물 치료를 극대화 하는 효과)를 가짐을 알 수 있다.

이를 위한 구체적인 일실시예로서, 도 2의 피훈련자의 뇌파 측정을 통해 맵 생성부(220)에서 생성된 브레인 맵이 도 5c에 도시된 브레인 맵과 어느 정도 상관성(correlation)이 있거나, 도 2에 도시되지 않았지만, 피훈련자의 건강 정보를 담은 데이터베이스(미도시)로부터 ADHD 증상이 있는 환자임이 판단되는 경우, 컨텐츠 제공부(250)는 복수의 컨텐츠들 중에서, ADHD 증상을 치료하기 위한 뉴로 피드백 기반의 훈련용 컨텐츠(즉, 맞춤형 컨텐츠)를 선택하여, 상기 피훈련자에게 제공한다. 예컨대, 상기 훈련용 컨텐츠는 도 5e의 브레인 맵에 해당하는 뇌파를 발생시키는 피훈련자가 도 5c의 브레인 맵에 해당하는 뇌파를 발생시키도록 유도하는 컨텐츠이다.

그 결과, 약물 치료 중인 피훈련자는 컨텐츠 제공부(250)로부터 제공되는 ADHD 증상을 치료하기 위한 훈련용 컨텐츠의 도움을 받아, 뇌파에 대한 자율적인 조절을 통하여 ADHD 질환에 대한 치료 효과를 어느 정도 얻을 수 있게 된다.

훈련방식 결정부(240)는 상기 검출된 증상을 기초로, 뉴로 피드백 훈련용 컨텐츠 및 뉴로 피드백 훈련을 위한 뇌파 측정 부위를 결정한다. 증상에 따라 관심의 대상이 되는 주파수 영역 성분(예컨대, 알파파, 베타파, 쎄타파)이 다를 수 있으며, 그에 따라 효과적인 측정 부위 및 컨텐츠도 다를 수 있기 때문이다.

도 2를 참조하면, 훈련 방식 결정부(240)는 상기 검출된 증상에 적합한 뉴로 피드백 훈련용 컨텐츠를 결정하는 컨텐츠 결정부(242); 및 상기 검출된 증상에 적합한 뉴로 피드백 훈련을 위한 적어도 하나의 뇌파 측정 부위를 결정하는 측정방식 결정부(244)를 포함하여 이루어진다.

컨텐츠 결정부(242)의 결정 방법의 예로는 복수의 컨텐츠를 미리 구비하여 각 증상과 각 컨텐츠 관계를 미리 테이블화한 후, 상기 검출된 증상에 매칭되는 테이블 엔트리인 컨텐츠를 선택하는 방법을 들 수 있다.

측정방식 결정부(244)의 결정 방법의 예로는 각 증상과 이에 적합한 측정 부위 정보를 미리 테이블화한 후, 상기 검출된 증상에 매칭되는 테이블 엔트리인 측정 부위 정보를 선택하는 방법을 들 수 있다.

컨텐츠 제공부(250)는 컨텐츠 결정부(242)에서 결정된 뉴로 피드백 훈련용 컨텐츠를 피훈련자에게 제공한다. 바람직하게, 상기 컨텐츠는 LCD 등의 디스플레이 모듈에서 디스플레이되는 시각적 컨텐츠이다. 컨텐츠 제공부(250)는 피훈련자의 뉴로 피드백 기반 훈련에 따른 뇌파의 변화를 상기 컨텐츠에 반영한다. 뇌파의 변화에 응답하여 변화하는 컨텐츠에 대한 내용은 도 6을 참조하여 후술한다.

제2 측정부(250)는 뇌파의 변화에 응답하여 컨텐츠를 갱신하는데 필요한 뇌파 신호를 컨텐츠 제공부(250)에게 제공한다. 상술한 바와 같이 제2 측정부(250)는 측정방식 결정부(244)에서 결정된 측정 부위로부터 뇌파를 측정한다. 제2 측정부(250)는, 브레인 맵을 생성하는데 충분한 뇌파 정보를 제공하는 제1 측정부(200)와는 달리, 뇌파의 변화 및 컨텐츠 갱신에 필요한 최소한의 정보를 획득하면 족하므로 제1 측정부(200)의 측정 부위 수보다 적은 측정 부위만 가져도 족하기 때문이다. 즉, 제1 측정부(200) 및 제2 측정부(250)는 하나의 모듈로도 구현될 수 있고, 별개의 모듈로 구현될 수 있다.

브레인 맵을 생성하는데 필요한 뇌파 신호를 제공한다. 즉, 제1 측정부(200)는 피훈련자 두뇌의 복수의 부위 각각에 대해 뇌파를 측정하여, 상기 각 영역의 측정된 뇌파를 담은 신호인 각 뇌파 신호를 맵 생성부(210)에 제공한다. 측정부(210)가 맵 생성부(220)에 각 뇌파 신호를 제공하는 방법의 예로는 유무선 인터페이스를 통한 신호 제공 방식을 들 수 있다. 한편, 각 뇌파 신호를 증폭하기 위한 증폭기가 제1 측정부(200) 또는/및 맵 생성부(210)에 위치할 수 있음은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.

도 6a 내지 도 6e는 특정 부위에서 현재 발생되는 뇌파의 성분 중 알파 파, 베타 파, 쎄타 파의 진폭에 응답하여 변화하는 컨텐츠를 예시한다. 즉, 도 6a 내지 6e는 본 발명의 일실시예에 따른 뉴로 피드백 훈련 기반의 게임 컨텐츠로서, 가운데 파란색 풍선은 강화시켜야 하는 뇌파의 상태를 의미하며, 좌/우에 있는 빨간 색 풍선과 노란색 풍선은 억제시켜야 하는 뇌파의 상태를 나타낸다. 게이지 값이 10이되면 풍선의 크기가 커지기 때문에, 풍선 위에 표시된 게이지 값 및 풍선의 크기에 따라 자신의 뇌파를 조절할 수 있는 훈련을 받게 되며, 상기 게임은 환자의 뇌파에 의해서만으로도 진행 가능하다. 여기서, 세 개의 풍선은 특정 부위에서 발생하는 뇌파의 각각 알파 파, 베타 파, 쎄타 파에 대응한다.

즉, 도 6의 컨텐츠는 피훈련자의 32개 채널 뇌파로부터 얻어지는 브레인 맵을 통해 검출된 증상을 치료하기 위한 컨텐츠이다. 본 발명에 따르면, 사용자의 32 개 채널 측정에 기반한 진단 결과를 바탕으로 바탕으로 훈련의 위치 및 방법을 결정하고 mono 또는 bi의 훈련을 진행하면 비정상적이었던 부분의 전위차를 회복시킬 수 있다.

다만, 상술한 설명으로부터 브레인 맵에 응답하여 변화하는 컨텐츠는 다양하게 구현 가능함은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있으므로, 보다 구체적인 예시는 생략한다.

도 7는 본 발명의 일실시예에 따른 뉴로 피드백 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 7를 참조하면, 본 실시예에 따른 뉴로 피드백 방법은 도 2에 도시된 뉴로 피드백 장치에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 2에 도시된 뉴로 피드백 장치에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 뉴로 피드백 방법에도 적용된다.

도 2를 참조하여 도 7에 도시된 흐름도를 설명하면 다음과 같다.

제1 측정부(200)는 피훈련자 두뇌의 복수 부위에 해당하는 각 뇌파 신호를 측정하고(S700), 맵 생성부(210)는 측정된 각 뇌파 신호를 기초로, 소정 주파수 영역에 해당하는 뇌파 성분의 진폭 분포를 나타내는 브레인 맵을 생성한다(S710).

증상 검출부(220)는 상기 생성된 적어도 하나의 브레인 맵을 기초로, 상기 피훈련자의 증상을 검출한다(S720).

훈련 방식 결정부(240)는 상기 검출된 증상에 적합한 훈련 방식을 결정한다(S730).

컨텐츠 제공부(250)는 S730단계에서 결정된 뉴로 피드백 훈련용 컨텐츠를 피훈련자에게 제공한다(S740).

제2 측정부(260)는 S730 단계에서 결정된 측정부위에 대해 피훈련자의 뇌파를 측정한다(S750).

컨텐츠 제공부(S250)는 뇌파의 변화량을 고려하여 뉴로 피드백 훈련용 컨텐츠를 갱신한다(S760).

S740, S750, S760으로 이루어지는 뉴로 피드백 훈련 과정은 계속 반복되다가 피훈련자 또는 오퍼레이터에 의해 종료된다.

본 발명은 또한 컴퓨터 등의 머신이 읽을 수 있는 기록매체에 머신이 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 머신이 읽을 수 있는 기록매체는 머신에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 머신이 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 머신이 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 여러 머신에 분산되어, 분산방식으로 머신이 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

이러한 본원 발명인 방법 및 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명에 따르면, 각종 뇌파의 분포를 두뇌 전 영역에 걸쳐 모니터링하여 각종 두뇌 질환을 진단할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 각종 뇌파의 분포를 기반으로 최적화된 뉴로 피드백 훈련을 제공함으로써, 좌우뇌 균형, 우울증, ADHD와 같은 심인성 질환에 대한 약물 치료의 효과를 최대화할 수 있다.

Claims

피훈련자 두뇌의 복수 부위에 해당하는 각 뇌파 신호를 획득하는 제1 측정부;

상기 각 뇌파 신호를 기초로, 소정 주파수 영역에 해당하는 뇌파 성분의 진폭 분포를 나타내는 브레인 맵을 생성하는 맵 생성부;

상기 생성된 적어도 하나의 브레인 맵을 기초로, 상기 피훈련자의 증상을 검출하는 증상 검출부; 및

상기 검출된 증상에 적합한 뉴로 피드백 훈련용 컨텐츠를 결정하는 컨텐츠 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 뉴로 피드백 장치.
제1항에 있어서,

상기 검출된 증상에 적합한 뉴로 피드백 훈련을 위한 적어도 하나의 뇌파 측정 부위를 결정하는 측정방식 결정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뉴로 피드백 장치.
제2항에 있어서,

상기 뉴로 피드백 훈련용 컨텐츠를 상기 피훈련자에게 제공하는 컨텐츠 제공부; 및

상기 결정된 뇌파 측정 부위로부터 상기 피훈련자의 각 뇌파 신호를 획득하 는 제2 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뉴로 피드백 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 측정부는

상기 피훈련자의 두뇌에 씌워진 캡을 통하여 32개의 부위로부터의 뇌파 신호 각각을 측정하는 것을 특징으로 하는 뉴로 피드백 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

제1 내지 제N(N은 2이상의 자연수) 주파수 영역 성분에 대해 각각의 브레인 맵을 생성하는 것을 특징으로 하는 뉴로 피드백 장치.
제5항에 있어서, 상기 맵 생성부는

알파 파에 대한 브레인 맵, 베타 파에 대한 브레인 맵, 및 쎄타 파에 대한 브레인 맵을 생성하는 것을 특징으로 하는 뉴로 피드백 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 생성된 적어도 하나의 브레인 맵을 디스플레이하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뉴로 피드백 장치.
제3항에 있어서, 상기 뉴로 피드백 훈련용 컨텐츠는

상기 피훈련자의 뉴로 피드백 기반 훈련에 따른 뇌파의 변화를 반영하는 것 을 특징으로 하는 뉴로 피드백 장치.
제3항에 있어서, 상기 컨텐츠 제공부는

상기 컨텐츠를 시각적으로 디스플레이하여 상기 피훈련자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 뉴로 피드백 장치.
피훈련자 두뇌의 복수 부위에 해당하는 각 뇌파 신호를 획득하는 제1 측정부;

상기 각 뇌파 신호를 기초로, 소정 주파수 영역에 해당하는 뇌파 성분의 진폭 분포를 나타내는 브레인 맵을 생성하는 맵 생성부;

상기 생성된 적어도 하나의 브레인 맵을 기초로, 상기 피훈련자의 증상을 검출하는 증상 검출부; 및

상기 검출된 증상에 적합한 뉴로 피드백 훈련을 위한 적어도 하나의 뇌파 측정 부위를 결정하는 측정방식 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 뉴로 피드백 장치.
(a) 피훈련자 두뇌의 복수 부위에 해당하는 각 뇌파 신호를 기초로, 소정 주파수 영역에 해당하는 뇌파 성분의 진폭 분포를 나타내는 브레인 맵을 생성하는 단계;

(b) 상기 생성된 적어도 하나의 브레인 맵을 기초로, 상기 피훈련자의 증상 을 검출하는 단계; 및

(c) 상기 검출된 증상에 적합한 뉴로 피드백 훈련용 컨텐츠를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 뉴로 피드백 방법.
제11항에 있어서,

(d) 상기 검출된 증상에 적합한 뉴로 피드백 훈련을 위한 적어도 하나의 뇌파 측정 부위를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뉴로 피드백 방법.
제12항에 있어서,

(e) 상기 뉴로 피드백 훈련용 컨텐츠를 상기 피훈련자에게 제공하고, 상기 피훈련자의 상기 결정된 뇌파 측정 부위로부터 뇌파를 측정하여, 뉴로 피드백 훈련을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뉴로 피드백 방법.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (a) 단계는

상기 피훈련자의 두뇌에 씌워진 캡을 통하여 32개의 부위로부터의 뇌파 신호 각각을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 뉴로 피드백 방법.
제11항 내지 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 검출되는 증상은

좌우뇌 균형, 우울증, 및 ADHD를 포함하는 것을 특징으로 하는 뉴로 피드백 방법.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (c) 단계는

(c1) 상기 검출된 증상이 뉴로 피드백 훈련에 따른 치료 효과가 있는 증상인지를 판단하는 단계; 및

(c2) 치료 효과가 있는 증상이면, 상기 검출된 증상에 맵핑되는 뉴로 피드백 훈련용 컨텐츠를 결정하는 단계를 포함하고,

상기 치료 효과가 있는 증상은 좌우뇌 불균형, 우울증, ADHD를 포함하는 것을 특징으로 하는 뉴로 피드백 방법.
(a) 피훈련자 두뇌의 복수 부위에 해당하는 각 뇌파 신호를 기초로, 소정 주파수 영역에 해당하는 뇌파 성분의 진폭 분포를 나타내는 브레인 맵을 생성하는 단계;

(b) 상기 생성된 적어도 하나의 브레인 맵을 기초로, 상기 피훈련자의 증상을 검출하는 단계; 및

(c) 상기 검출된 증상에 적합한 뉴로 피드백 훈련을 위한 적어도 하나의 뇌파 측정 부위를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 뉴로 피드백 방법.
제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 컴퓨터 상에서 실행시키 기 위한 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.