KR20090016893A - Eeg-training based on aging-parameter of brain function - Google Patents

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KR20090016893A
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최정미
배병훈
김민철
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Abstract

A training method using aging-parameter of brain function is provided to prevent aging of brain function by building aging index of brain wave. A biofeedback training method uses brain wave. In spectrum transformed to frequency domain through a system for measuring electroencephalogram of a subject, the spectrum designates peak frequencies(PF) of frequency domain of 6~13Hz as an aging index determining a biological function aging of brain. The aging index is applied to standards of a biofeedback training, and converts peak frequencies of frequency domain of 6~13Hz into SEF-A%(Spectral Edge Frequency) index, MEF(Median Frequency) index or MF(Mean Frequency) index.

Description

뇌기능 노화지표를 이용한 뇌파훈련 방법{EEG-Training based on Aging-Parameter of Brain Function}EEG training method using brain function aging indicators {EEG-Training based on Aging-Parameter of Brain Function}

본 발명은 노화로 인한 뇌기능 감퇴를 늦추거나 개선을 목적으로 피검자의 뇌파측정을 통해 주파수공간으로 변환된 스펙트럼에서 6 ~ 13Hz의 주파수영역의 피크주파수(PF)를 뇌의 생물학적 기능노화를 판별하는 노화지표로 지정하고, 상기 노화지표를 바이오피드백 훈련의 기준으로 적용하는 것을 특징으로 하는 뇌기능 노화지표를 이용한 뇌파훈련 방법에 관한 것이다.The present invention is to determine the biological function of the brain in the peak frequency (PF) of the frequency range of 6 ~ 13Hz in the spectrum transformed into the frequency space through the brain wave measurement of the subject for the purpose of slowing or improving the brain function decline due to aging Designated as an aging indicator, and relates to an EEG training method using the brain function aging indicator, characterized in that to apply the aging indicator as a criterion of biofeedback training.

뇌파를 이용한 훈련은 흔히 뉴로피드백(Neurofeedback) 일명 뇌파 바이오피드백으로 알려져 있으며, 피훈련자가 뇌상태와 관련된 특정 뇌파분석지표 수치를 시각적 또는 청각적 방법등으로 실시간 파악하면서 그 수치가 더 긍정적인 방향으로 변할 수 있게 피훈련자의 자발적인 노력을 효율적으로 유도하는 훈련방법이다.EEG training is commonly known as neurofeedback, also known as brainwave biofeedback, in which the trainee can identify specific EEG indicators related to brain conditions in real-time by visual or auditory methods. It is a training method that effectively induces the volunteer's voluntary efforts to change.

이 훈련은 1970년대 처음 도입되기 시작하여 최근까지 꾸준히 점차 확대적용 되고 있으며, 의학계에서는 부작용이 거의없는 대표적인 비약물적 뇌기능 치료 및 항진법으로 주목받아왔다.This training was first introduced in the 1970s and has been gradually applied until recently, and the medical community has been attracting attention as a representative non-pharmaceutical brain function treatment and hyperstimulation method with few side effects.

보다 구체적으로는, 특정 생체조절지표의 자율적 조절능력을 습득시키고자 하는 목적으로 시행되는 행동 인지요법에 해당하며, 이러한 훈련시 사용하는 바이오피드백 장치는 사용자 자신의 생체조절지표를 정확하게 비춰주는 일종의 거울과 같은 단순도구 역할을 담당한다. More specifically, it corresponds to behavioral cognitive therapy for the purpose of acquiring autonomous control ability of specific bioregulatory indicators, and the biofeedback device used for this training is a kind of mirror that accurately reflects the user's own bioregulatory indicators. It acts as a simple tool.

이는 우리가 거울에 비춰진 매순간 자신의 모습을 정확히 파악해야만 자신의 옷매무세를 원하는 방향으로 다듬기위한 노력을 올바르게 시행할 수 있는 것처럼, 이러한 생체거울 역할을 하는 바이오피드백 장치가 있어야 자율적 조절능력을 습득하고자하는 바이오피드백 훈련시에 해당 생체조절지표가 현재 어떤 상태인지를 매순간 정확하게 파악할 수 있게 되어, 사용자로 하여금 해당 지표를 목표하는 방향으로 조절하기 위한 올바른 노력을 시도할 수 있게 도와준다. 이러한 반복된 노력과정을 통해 사용자는 해당 생체조절지표에 대한 수의적 조절 감각을 몸으로 익히게 되고 결국 목표하는 방향으로의 자율적 조절능력을 습득할 수 있게 된다는 것이 일반적인 바이오피드백 훈련의 치료원리이다. This is because we need a biofeedback device that acts as a bio-mirror in order to acquire autonomous control, just as we need to know exactly how we look in the mirror every time we can correct our clothes. At the time of biofeedback training, it is possible to accurately identify the state of the bioregulatory indicators at every moment, so that the user can try to correct the indicators in the target direction. Through such repeated efforts, the user learns the voluntary control sensation of the bioregulatory indicators, and finally, the self-controlling ability to the target direction can be learned.

바이오피드백 훈련시 매순간 사용자가 시도하는 생체조절지표의 자율적 조절노력의 결과는 실시간 생체조절지표의 변화를 통해 객관적으로 평가되어 사용자에게 긍정적 또는 부정적 응답형식으로 전달되며, 긍정적 응답을 받은 사용자는 더욱 긍정적인 응답을 얻으려고 조금 전에 하던 조절노력을 계속 유지 또는 조금 더 강화하려고 시도하게 된다. 반대로 자신의 조절 노력에 대해 부정적 응답을 받게 되면 사용자는 조금 전에 시행했던 것과는 다른 방법으로 조절노력방법을 교정함으로써 긍정적 응답을 얻고자 시도하게 된다. 이때 사용자가 노력한 결과는 또다시 응답기능을 통해 사용자에게 실시간 전달되고 사용자는 만족스런 긍정적 응답에 도달 할 때까지 반복적으로 자신의 상태를 조절하는 방법에 대한 감각을 체득해 가면서 목표한 방향으로의 조절능력을 점차 높여가게 된다. The results of autonomous control efforts of bioregulatory indicators that are attempted by the user at every moment during biofeedback training are objectively evaluated through changes in the bioregulatory indicators, and are delivered to the user in a positive or negative response form. You will continue to try to maintain your control efforts, or to strengthen them, a little more. On the contrary, if a negative response is received to the user's adjustment efforts, the user tries to obtain a positive response by correcting the adjustment effort method in a manner different from the one just performed. At this time, the result of the user's efforts is delivered to the user in real time through the response function, and the user adjusts to the target direction while acquiring a sense of how to adjust his condition repeatedly until a satisfactory positive response is reached. Gradually increase your ability.

이러한 원하는 생체조절지표의 자율적 조절능력은 사용자의 자발적 노력과 그 노력에 대한 즉각적인 평가(응답) 사이의 반복적인 순환고리를 통해 얻어지는 결과이므로 이를 생체 되먹임(바이오피드백) 훈련이라고 부르며 사용자는 자신의 치료에 대해서 능동적인 참여자로서의 역할이 요구되는 특징이 있다. Since the autonomous control ability of these desired bioregulatory indicators is a result of repeated cycles between the user's voluntary effort and immediate evaluation (response) of the effort, it is called biofeedback training and the user has his own treatment. There is a feature that requires an active participant role.

바이오피드백 장치의 응답기능에 대해 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다. The following describes the response function of the biofeedback device in more detail.

눈을 뜨고 바이오피드백 훈련을 시행하게 되는 상황에서는보통 시각적 응답기능이 선호되나, 이완노력과 같이 눈을 감은 상태에서 훈련을 시행하는 것이 더 효과적인 경우엔 사용자가 시각적 응답화면을 볼 수 없게 되므로 소리와 같은 청각적 응답기능을 통해 자신의 생체조절지표 수준을 파악하게 된다. Visual response is usually preferred when you open your eyes and perform biofeedback training.However, if the training is more effective when the eyes are closed, such as relaxation effort, the user will not be able to see the visual response screen. The same auditory response function is used to determine the level of bioregulatory indicators.

사용자에게 보여지는 시각적 응답 화면은 절대수치나 막대그래프, 정적인 그림형태 또는 동적인 영상형태로 주어지게 되며, 수치나 막대그래프 형태의 시각적 응답은 자신의 생체지표 수준을 좀 더 정량적으로 파악하길 원하는 사용자들이 주로 선호하는 응답형태이며, 재미있는 그림이나 동적인 영상형태는 지루함을 싫어하는 사용자들이 주로 선호하는 응답형태이다. The visual response screen presented to the user may be given as an absolute value, a bar graph, a static picture, or a dynamic image, and the numerical or histogram type visual response may be a more quantitative measure of his / her biomarker level. User's favorite form of response, funny picture or dynamic video form, user's preference for boredom.

즉, 사용자의 자발적인 노력의 결과로 생체조절지표가 높아지면, 바이오피드백 응답화면의 수치가 큰 숫자로 변하거나, 막대그래프의 높이가 높아지거나, 얼굴모습이 찡그린 모습에서 웃는 모습으로 변하거나, 동적으로 날아가는 화살들이 점차 중앙목표에 가깝게 맞혀지는 모습을 보여줌으로써 사용자가 자신의 노력이 목표 하는 방향으로 잘 이뤄지고 있음을 확인하고 그 방향으로 더욱 노력할 수 있도록 암시적인 응원역할을 하게 된다. In other words, if the biocontrol indicator increases as a result of voluntary efforts of the user, the value of the biofeedback response screen changes to a large number, the height of the bar graph increases, the shape of the face is frowned, or the face changes from smiling to dynamic. By showing that the arrows flying toward the center gradually closer to the central goal, the user is to make sure that their efforts are going well in the target direction and play an implicit cheering role to make more efforts in that direction.

반대로 사용자의 생체조절지표가 낮아지게 되면 응답화면은 낮은 수치, 짧은 막대그래프, 찡그린 얼굴, 과녁을 벗어나가는 화살형태와 같이 부정적인 응답을 해 줌으로써 좀 전에 시도했던 자발적 노력은 목표하는 올바른 방향이 아니니 다른 방향으로 다시 시도해보라는 암시적인 충고역할을 하게 된다. Conversely, if the user's bioregulatory indicators are lowered, the response screen will give negative responses such as low numbers, short bar graphs, frowns, and arrows moving off targets. It is an implicit advice to try again in the direction.

청각적 응답기능은 목표수치(문턱치값)를 지정하고, 현재의 생체조절지표값이 목표수치이상의 긍정적 상태이면 '딩동'하는 응답소리가 나와서 사용자가 눈을 감은 상태에서도 자신이 올바른 방향으로 조절노력을 하고 있는지 여부를 쉽게 파악할 수 있도록 지원한다. The auditory response function specifies the target value (threshold value), and if the current bioregulatory indicator value is above the target value, the response sound is 'ding dong' and the user adjusts the direction in the correct direction even when the user closes his eyes. It makes it easy to know whether you are doing this.

한편, 이러한 뇌파 훈련(EEG-Training)은 그 훈련목적에 따라 어떤 뇌파 분석지표를 사용하여야 하는지가 훈련의 성공 여부를 좌우하는 중요한 부분이며, 지금까지의 훈련들은 뇌의 집중기능, 이완기능, 또는 좌우뇌 균형기능 향상을 목적으로 주로 행해져 왔다. 예를 들면 집중기능 향상을 목적으로 훈련을 수행할 경우엔 집중기능과 양의 상관을 갖는 뇌파 분석지표인 베타파 영역의 파워나 진폭을 높이는 훈련을 주로 시행하는데, 베타파 영역을 더 세분화하여 '저-베타파영역 (12-15Hz)', '중-베타파영역(15-18Hz)'등으로 나누어 사용하기도 한다. 한편 집중기능과 음의 상관을 갖는 뇌파 분석지표인 쎄타파 영역의 파워나 진폭수치를 낮추는 훈련을 시행하기도 하나, 최근에는 이 두 가지 수치가 종합되어 반영된 '쎄타에 대한 베타의 비율(TBR, Theta-Beta Ratio)'분석지표를 증가시키는 훈련법이 선호되고 있 다.On the other hand, EEG-Training is an important part of the success of the training, which EEG-Training Indicators should be used according to the training purpose. It has been mainly performed for the purpose of improving left and right brain balance function. For example, when training for the purpose of improving the concentration function, training is mainly performed to increase the power or amplitude of the beta wave region, which is an EEG analysis index having a positive correlation with the concentration function. It is also used as a low-beta wave range (12-15 Hz), or a medium-beta wave range (15-18 Hz). On the other hand, training is conducted to reduce the power and amplitude values of theta wave area, which is a negative EEG analysis index that has a negative correlation with the concentration function, but recently, these two values are combined to reflect the ratio of beta to theta (TBR, Theta). -Beta Ratio.'Training methods to increase the analytical index are preferred.

그러나 최근 노령인구의 증가와 더불어 대표적인 노인성 뇌기능 질환인 치매에 대한 불안도 급증하고 있는 추세인데 반해 뇌의 생물학적 기능노화의 정량수치를 직접적으로 제어하면서 뇌기능 감퇴속도를 개선시킬 수 있는 뇌파 훈련법은 아직까지 전무한 실정이다.However, with the recent increase in the elderly population, anxiety about dementia, a representative senile brain function disorder, has been increasing rapidly.However, EEG training that can improve the rate of brain function decline while directly controlling the quantitative value of biological aging of the brain There is no situation yet.

본 발명의 목적은 노화로 인한 뇌기능 감퇴 예방 및 개선을 위해 뇌파의 노화지표를 구축하여 뇌기능의 노화를 방지하는 노화지표를 이용한 뇌파훈련 방법을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide an EG training method using aging indicators to prevent aging of brain functions by building aging indicators of brain waves to prevent and improve brain function decline due to aging.

상기와 같은 본 발명의 목적은 피검자의 뇌파측정을 통해 주파수공간으로 변환된 스펙트럼에서 6 ~ 13Hz의 주파수영역의 피크주파수(PF)를 뇌의 생물학적 기능노화를 판별하는 노화지표로 지정하고, 상기 노화지표를 바이오피드백 훈련의 기준으로 적용하는 것을 특징으로 하는 뇌기능 노화지표를 이용한 뇌파훈련 방법에 의해 달성된다.The purpose of the present invention as described above is to specify the peak frequency (PF) of the frequency domain of 6 ~ 13Hz in the spectrum transformed into the frequency space through the EEG measurement of the subject as an aging indicator for determining the biological functional aging of the brain, the aging It is achieved by the EEG training method using the brain function aging indicator, characterized in that the indicator is applied as a criterion of biofeedback training.

본 발명에 따른 뇌기능 노화지표를 이용한 뇌파훈련 방법은 치매 예방에 효과적이며 뇌의 생물학적 기능노화의 정량수치를 직접적으로 제어함으로 뇌기능 감퇴속도를 개선시키는 효과가 있다.EEG training method using the brain function aging indicator according to the present invention is effective in preventing dementia and improves the rate of brain function decline by directly controlling the quantitative value of biological functional aging of the brain.

대부분 알파리듬대역에 나타나는 뇌파의 고유리듬은 시상과 대뇌피질간의 네트웍에 의해 발생되며 뇌간의 콜린계 뉴런들에 의해 조정된다. 노화가 진행될수록 이런 콜린계 손상확률이 증가되고 이로 인해 뇌기능이 저하하게 되는데, 이러한 뇌기능 저하수준은 뇌파의 변화를 통해 확인할 수 있다. Most of the EEG rhythms that appear in the alpha rhythm band are generated by the network between the thalamus and the cerebral cortex and are controlled by cholinergic neurons in the brain stem. As aging progresses, the probability of this cholinergic damage increases and this leads to a decrease in brain function. This level of brain function can be confirmed through changes in brain waves.

뇌파의 고유리듬은 눈감은 안정상태에서 누구나에게 나타나는 자발뇌파리듬으로 뇌의 시상이 주요 발생원이며 뇌파리듬의 페이스메이커 역할을 한다. 이러한 뇌파는 도 1의 그래프와 같이 눈감은 안정상태 뇌파의 스펙트럼분포에서 10Hz 전후의 가장 높은 피크(이하, 고유리듬 피크주파수)형태로 나타난다.EEG's unique rhythm is spontaneous brain flies appearing to everyone in a stable state. The thalamus of the brain is the main source and serves as a pacemaker for brain flies. As shown in the graph of FIG. 1, the EEG is shown in the form of the highest peak (hereinafter, eigenrhythm peak frequency) around 10 Hz in the spectral distribution of the steady state EEG.

정상 성인의 경우, 고유리듬 피크주파수는 높고 뾰족한 형상으로 10Hz근처(±2Hz) 또는 그 이상에서 나타나나, 뇌의 생물학적 기능노화가 심화될수록 도 1 내지 도 5와 같이 해당하는 고유리듬 피크주파수(PF, Peak Frequency)는 점차 낮은 쪽으로 내려가는 경향을 나타낸다.For normal adults, the eigenrhythm peak frequency is high and pointed at around 10 Hz (± 2 Hz) or higher, but as the brain's biological function ages, the corresponding rhythm peak frequency (PF) is increased as shown in FIGS. , Peak Frequency) shows a tendency to gradually go down.

따라서 눈감은 안정상태의 고유리듬 피크주파수(PF)를 뇌기능노화를 반영하는 노화지표로 설정할 수 있으며, 이를 바이오피드백 훈련시에 사용하면 직접적인 신경생리학적 기반의 노화방지 훈련을 시행할 수 있게 된다.Therefore, the eyelids can set the steady state rhythm peak frequency (PF) as an aging indicator that reflects brain aging, and when used in biofeedback training, direct neurophysiological-based anti-aging training can be performed. .

즉, 피훈련자에게 실시간 피드백방식으로 고유리듬 피크주파수와 관련된 정보를 제공하게 되며 이 정보를 제공받은 피훈련자는 이 수치의 감소를 늦추거나 향상시키고자 하는 자발적인 뇌상태 변화노력을 집중, 각성, 이완, 또는 명상 등의 다양한 형태로 시도하게 된다. 그러한 노력에 의해 이 수치가 증가하면 이를 알리는 보상신호를 피훈련자에게 제시하여 해당 노력을 계속 유지할 수 있도록 있게 유도하는 방식으로 훈련이 진행된다.In other words, the trainees are provided with information related to the eigenrhythm peak frequency in real-time feedback method, and the trainees are focused, awakened, and relaxed on their spontaneous brain state change efforts to slow or improve the decrease of this number. Or try different forms of meditation. If such an increase results from such an effort, the training proceeds in such a way that the trainee is presented with a reward signal informing the trainee to continue the effort.

따라서, 본 발명은 뇌파를 이용한 바이오피드백 훈련 방법에 있어서, 피검자 의 뇌파측정을 통해 주파수공간으로 변환된 스펙트럼에서 6 ~ 13Hz의 주파수영역의 피크주파수(PF)를 뇌의 생물학적 기능노화를 판별하는 노화지표로 지정하고, 상기 노화지표를 바이오피드백 훈련의 기준으로 적용하는 것을 특징으로 한다.Accordingly, the present invention is a biofeedback training method using brain waves, aging to determine the biological function aging of the brain in the peak frequency (PF) of the frequency range of 6 ~ 13Hz in the spectrum transformed into the frequency space through the brain wave measurement of the subject Designated as an indicator, it characterized in that the aging indicator is applied as a standard of biofeedback training.

또한, 본 발명의 상기 노화지표는 피검자의 뇌파측정을 통해 주파수공간으로 변환된 스펙트럼에서 6 ~ 13Hz의 주파수영역의 피크주파수(PF)를 SEF-A%(Spectral Edge Frequency)지표로 변환하거나, MEF(Median Frequency)지표, 또는 MF(Mean Frequency)지표로 변환하여 이루어진 것일 수 있다.In addition, the aging indicator of the present invention converts the peak frequency (PF) of the frequency range of 6 ~ 13Hz to the SEF-A% (Spectral Edge Frequency) indicator in the spectrum transformed into the frequency space through the EEG measurement of the subject, or MEF It may be made by converting into a (Median Frequency) indicator or a MF (Mean Frequency) indicator.

그리고 본 발명은 상기 피검자의 뇌파측정을 전전두엽, 또는 후두엽 부위에서 측정하는 것이 바람직하다. 대부분 알파리듬대역에 나타나는 뇌파의 고유리듬은전전두엽은 이마부위로 머리카락이 없어서 뇌파전극 부착이 용이하여 훈련의 편리성 측면에서 선호되며, 후두엽은 고유리듬 피크주파수가 다른 부위들보다 상대적으로 더 크게 잘 나타나는 편이므로 정확성 측면에서 선호되는 부위이다. In the present invention, the brain wave measurement of the subject is preferably measured at the frontal or frontal lobe. The eigenrhythms of EEG appearing in the alpha rhythm band are most preferred in terms of convenience of training because the frontal lobe has no hairs and easy attachment of EEG electrodes. The laryngeal lobe has better eigenrhythm peak frequency than other parts. As it appears, it is a preferred site for accuracy.

여기서, 본 발명에 따른 노화지표를 바이오피드백 훈련의 기준으로 정한 것은, 일반적으로 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이 주파수공간으로 변환된 스펙트럼에서 6 ~ 13Hz의 주파수영역의 피크주파수(PF)가 생물학적 노화에 의한 뇌기능 퇴화나 인지기능 저하수준에 따라 점차 느려진 주파수를 보이는 것으로 잘 알려져 있으며, 특히 노인성 치매인 자는 8Hz 미만수준으로 같은 연령대의 정상인들보다 상대적으로 더 느린 피크주파수(PF)를 나타내며 발병기간이 길거나 그 증상이 심화될수록 더욱 느려진다는 사실에 기인한 것이다.Herein, the aging index according to the present invention is defined as a standard for biofeedback training. As shown in FIGS. 1 to 5, the peak frequency (PF) of the frequency domain of 6 to 13 Hz in the spectrum transformed into the frequency space is It is well known to show a slower frequency according to the deterioration of brain function or cognitive function due to biological aging. Especially, senile dementia is less than 8Hz, which shows relatively slower peak frequency (PF) than normal people of the same age. This is due to the fact that the longer the duration of disease or the more severe the symptoms, the slower.

즉, 40대 이하 정상 성인은 10Hz 이상의 주파수영역에서 피크주파수(PF)가, 50대 정상 성인은 9.6Hz 근처에서 피크주파수(PF)가, 60대 정상 성인은 9.2Hz 근처에서 피크주파수(PF)가, 70대 정상 성인은 8.5Hz 근처에서 피크주파수(PF)가, 노인성 치매환자는 8Hz 이하에서 피크주파수(PF)가 보편적으로 나타난 것에 기인한다.That is, the peak frequency (PF) is in the frequency range of 10Hz or higher for normal adults under 40s, the peak frequency (PF) is near 9.6Hz for normal adults in the 50s, and the peak frequency (PF) is around 9.2Hz for normal adults in the 60s. The peak frequency (PF) was found to be around 8.5 Hz in normal 70s and the peak frequency (PF) was below 8 Hz in senile dementia patients.

따라서, 예컨대 40대 이하 정상 성인을 대상으로 바이오피드백 훈련을 실시하고자 한다면 10Hz의 주파수영역의 피크주파수(PF)를 바이오피드백 노화방지 및 개선 훈련의 기준으로 적용하여 피훈련자가 뇌파측정시 10Hz 미만의 주파수영역에서 피크주파수(PF)를 나타내면 좀더 노력을 요한다는 소정의 시각적, 또는 청각적 응답을 표시해 줌으로써 노화에 대한 바이오피드백 훈련을 제공할 수 있다.Therefore, for example, if you want to conduct biofeedback training for normal adults under 40 years old, the peak frequency (PF) in the frequency range of 10Hz is applied as a criterion for biofeedback anti-aging and improvement training. Displaying peak frequency (PF) in the frequency domain may provide biofeedback training for aging by indicating a predetermined visual or auditory response that requires more effort.

한편, 본 발명은 고유리듬 피크주파수값이 간접적으로 반영되는 SEF-A%(Spectral Edge Frequency; EEG 신호의 power를 0Hz에서부터 누적하여 합을 구할 때 전체 파위의 A%에 이르는 주파수를 말한다.)지표나 MEF(Median Frequency), MF(Mean Frequency)지표들을 노화지표로 활용할 수 있다. 이 지표들은 스펙트럼상 지정된 주파수영역에서 값 분포가 상대적으로 높은 주파수쪽으로 편향되어있는지 아니면 낮은 주파수쪽으로 편향되어 있는지를 민감하게 반영하는 지표로 고유리듬 피크주파수(PF)와 양의 상관관계를 갖는 특징이 있다. 한편 MEF와 MF로 알려진 지표들은 각각 SEF-50%, SEF-Mean%로 SEF-A%지표에 포함되는 개념이므로, SEF지표를 계산하는 방법만 기술하고자 한다.Meanwhile, the present invention refers to the SEF-A% (Spectral Edge Frequency) in which the eigenrhythm peak frequency value is indirectly reflected, and refers to the frequency up to A% of the total wave when the sum of the power of the EEG signal is accumulated from 0 Hz. Alternatively, MEF (Median Frequency) and MF (Mean Frequency) indicators can be used as aging indicators. These indicators are sensitive to whether the value distribution is biased toward a relatively high frequency or a low frequency in a designated frequency region in the spectrum, and has a positive correlation with the rhythm peak frequency (PF). have. Meanwhile, the indicators known as MEF and MF are included in the SEF-A% index as SEF-50% and SEF-Mean%, respectively. Therefore, only the method of calculating the SEF index will be described.

먼저 스펙트럼의 지정된 주파수영역에서 가장 낮은 주파수값에서 가장 높은 주파수값까지 차례로 값을 더하여 표시하면 누적스펙트럼 그래프를 얻을 수 있다. 이러한 그래프에서 최대값이 총 누적값을 의미하게 되고, 이후 계산이 편리하도록 이 값을 100%라는 수치에 대응되도록 스케일을 조정하면 다음과 같은 그래프 형태가 된다. 이때 ‘SEF-A%’지표는 이러한 누적스펙트럼에서 값이 A%에 해당하는 지점의 주파수 값으로 정의된다.A cumulative spectrum graph can be obtained by first adding the values from the lowest frequency value to the highest frequency value in the designated frequency region of the spectrum. In this graph, the maximum value means the total cumulative value, and if the scale is adjusted to correspond to the value of 100% for convenient calculation, the graph form is as follows. The 'SEF-A%' indicator is defined as the frequency value at the point where the value corresponds to A% in this cumulative spectrum.

예를들면 SEF-50%의 경우, 누적스펙트럼에서 값이 50%일때의 주파수값에 의해 결정되고, 이는 스펙트럼 분포에서 중앙에 위치한 주파수값을 의미하므로 가운데주파수 또는 중간주파수(Median Frequency, MEF)라고 일컫기도 한다. For example, in the case of SEF-50%, it is determined by the frequency value when the value is 50% in the cumulative spectrum, which is called the center frequency or median frequency (MEF) because it means the center value in the spectral distribution. Also called.

SEF-A%지표는 뇌파의 파워스펙트럼 뿐만 아니라 진폭스펙트럼, 진폭밀도스펙트럼, 파워밀도스펙트럼, 웨이블렛 스펙트럼들과 같이 시계열 데이터가 주파수공간으로 변환되어진 스펙트럼 형태라면 모두 같은 절차로 추출가능하며, 해당 값들은 유사한 의미를 갖게 된다. The SEF-A% index can be extracted using the same procedure as long as the time series data is transformed into frequency space, such as amplitude spectrum, amplitude density spectrum, power density spectrum, and wavelet spectra, as well as the power spectrum of EEG. It has a similar meaning.

참고로 뇌파훈련은 일주일에 2-3번 정도 시행이 권장되며, 반복된 훈련을 통해 뇌신경세포 시냅스연결부의 가중치변화가 원하는 방향으로 유도되어 피훈련자가 목표하는 수준까지의 뇌기능 변화를 달성할 수 있다는 원리를 기반으로 시행되는 훈련법으로 알려져 있다.For reference, EEG training is recommended to be performed 2-3 times a week. Through repeated training, the weight change of the cranial nerve cell synaptic connection is induced in the desired direction, and thus the brain function change can be achieved to the target level. It is known as a training method that is implemented based on the principle.

도 1은 주파수영역에서 40대 이하 정상 성인이 발생하는 피크주파수(PF)를 나타낸 그래프이고,1 is a graph showing the peak frequency (PF) that a normal adult under 40 in the frequency domain occurs,

도 2는 주파수영역에서 50대 정상 성인이 발생하는 피크주파수(PF)를 나타낸 그래프이고,Figure 2 is a graph showing the peak frequency (PF) that occurs in the normal 50s adult in the frequency domain,

도 3은 주파수영역에서 60대 정상 성인이 발생하는 피크주파수(PF)를 나타낸 그래프이고,3 is a graph showing the peak frequency (PF) that occurs in the 60s normal adult in the frequency domain,

도 4는 주파수영역에서 70대 정상 성인이 발생하는 피크주파수(PF)를 나타낸 그래프이고,4 is a graph showing the peak frequency (PF) that occurs in the 70s normal adult in the frequency domain,

도 5는 주파수영역에서 노인성 치매환자가 발생하는 피크주파수(PF)를 나타낸 그래프이고,5 is a graph showing the peak frequency (PF) that occurs in elderly dementia patients in the frequency domain,

도 6은 도 1의 누적그래프로 SEF-A%(Spectral Edge Frequency)지표를 나타낸 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing SEF-A% (Spectral Edge Frequency) indexes using the cumulative graph of FIG. 1.

Claims (3)

뇌파를 이용한 바이오피드백 훈련 방법에 있어서,In the biofeedback training method using brain waves, 피검자의 뇌파측정을 통해 주파수공간으로 변환된 스펙트럼에서 6 ~ 13Hz의 주파수영역의 피크주파수(PF)를 뇌의 생물학적 기능노화를 판별하는 노화지표로 지정하고, 상기 노화지표를 바이오피드백 훈련의 기준으로 적용하는 것을 특징으로 하는 뇌기능 노화지표를 이용한 뇌파훈련 방법.The peak frequency (PF) in the frequency range of 6 to 13 Hz in the spectrum transformed into the frequency space through the EEG measurement of the subject is designated as an aging index for discriminating biological aging of the brain, and the aging index is used as a standard for biofeedback training. EEG training method using the brain function aging indicators, characterized in that applied. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 노화지표는 피검자의 뇌파측정을 통해 주파수공간으로 변환된 스펙트럼에서 6 ~ 13Hz의 주파수영역의 피크주파수(PF)를 SEF-A%(Spectral Edge Frequency)지표로 변환하거나, MEF(Median Frequency)지표, 또는 MF(Mean Frequency)지표로 변환하여 이루어진 것을 특징으로 하는 뇌기능 노화지표를 이용한 뇌파훈련 방법. The aging indicator converts the peak frequency (PF) in the frequency range of 6 to 13 Hz into the SEF-A% (Spectral Edge Frequency) index in the spectrum transformed into the frequency space through the EEG measurement of the subject, or the MEF (Median Frequency) index. , Or EEG training method using the brain function aging indicator, characterized in that made by converting to MF (Mean Frequency) indicator. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 피검자의 뇌파측정은 전전두엽, 또는 후두엽 부위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 뇌기능 노화지표를 이용한 뇌파훈련 방법.EEG measurement of the subject EEG training method using the brain function aging indicator, characterized in that made in the frontal or occipital lobe region.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170073557A (en) * 2017-06-08 2017-06-28 인체항노화표준연구원 주식회사 Dementia early diagnosis screening device based on the aging-levels of biosignals

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