KR20130093212A

KR20130093212A - 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템 및 추정방법

Info

Publication number: KR20130093212A
Application number: KR1020120014601A
Authority: KR
Inventors: 김근영
Original assignee: 주식회사 바이오닉스
Priority date: 2012-02-14
Filing date: 2012-02-14
Publication date: 2013-08-22

Abstract

본 발명은 피험자의 뇌반응을 비침습적 방법으로 스캔하여 뇌반응 스캔 데이터를 생성하여 이와 동일 또는 유사한 기존의 뇌반응 측정 데이터와 비교함으로써 뇌반응 스캔 데이터를 유발한 자극을 추정하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템은, 피험자의 뇌반응을 스캔하여 상기 뇌반응을 유발한 자극을 추정하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템에 있어서, 표준 자극에 따른 뇌반응을 측정한 뇌반응 측정 데이터 및 상기 뇌반응 측정 데이터를 유발한 상기 표준 자극을 식별하는 표준 자극 식별자를 자극-뇌반응 데이터로서 저장하는 자극-뇌반응 저장모듈; 피험자의 두부의 복수의 영역에 특정파장의 측정광을 송출하고 상기 측정광의 반사광를 분석하여 뇌반응 스캔 데이터를 출력하는 뇌반응 스캔모듈; 및 상기 뇌반응 스캔 데이터와 동일 또는 유사한 상기 뇌반응 측정 데이터를 포함하는 자극-뇌반응 데이터의 상기 표준 자극 식별자에 따라 식별된 표준 자극을 추정자극으로 출력하는 자극 추정모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템 및 추정방법{Stimulus estimation system using brain response pattern scanning}

본 발명은 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템 및 추정방법에 관한 것으로, 피험자의 뇌반응을 비침습적 방법으로 스캔하여 뇌반응 스캔 데이터를 생성하여 이와 동일 또는 유사한 기존의 뇌반응 측정 데이터와 비교함으로써 뇌반응 스캔 데이터를 유발한 자극을 추정하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

피험자의 뇌반응을 스캔하여 뇌반응을 유발한 자극을 추정하는 방법이 제시되고 있다. 이러한 자극 추정 시스템은 인간의 뇌작용의 이해를 증진시키는 학술적 효과뿐만 아니라 다양한 실용적, 의학적 활용이 기대된다.

뇌-기계 인터페이스를 이용하는 인공감각, 인공장기, 인공수족의 제어에 활용될 수 있고, 인지능력이 부족한 유아, 치매환자 등의 의사소통에 활용되거나, 체온, 심박, 호르몬, 혈당 등의 변화를 뇌 반응을 통해 탐지함으로써 헬스캐어 정보로 활용할 수도 있다.

그런데, 종래의 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극추정 시스템은 뇌반응 스캔을 위해서 마이크로 니들 어레이 또는 카테터를 이용하기 때문에 뇌반응 스캔을 위해 피험자는 고통스러움을 수반하여야 하고, 일상적인 환경에서 수시로 뇌반응 스캔을 하기가 어렵다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템 및 자극 추정방법은, 비침습적 방법으로서 근적외선을 이용하여 뇌반응 스캔 데이터를 생성하기 때문에 일상적인 환경에서도 피험자로부터 용이하게 뇌반응 스캔 데이터를 입수할 수 있는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템 및 자극 추정방법은 다양한 주파수 및 세기의 근적외선을 주기적으로 다수의 뇌영역에 송출하여 피험자의 뇌산소포화도 및 뇌혈당을 측정함으로써 정확한 뇌반응 스캔 데이터를 입수하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템은 복수의 뇌반응 스캔 단말기와 통신망을 통해 연결되는 자극-뇌반응 데이터베이스 서버를 구비함으로써 다수의 뇌반응 스캔 단말기로부터 다양한 피험자의 뇌반응 측정 데이터 및 뇌반응 스캔 데이터를 수집할 수 있을 뿐 아니라 단일의 자극-뇌반응 저장모듈 및 단일의 자극 추적모듈을 자극-뇌반응 데이터베이스 서버에 구축하는 방법으로 다수의 뇌반응 스캔 단말기에제 추정자극을 제공함으로써 시스템 구축비용을 저감하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템은, 피험자의 뇌반응을 스캔하여 상기 뇌반응을 유발한 자극을 추정하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템에 있어서, 표준 자극에 따른 뇌반응을 측정한 뇌반응 측정 데이터 및 상기 뇌반응 측정 데이터를 유발한 상기 표준 자극을 식별하는 표준 자극 식별자를 자극-뇌반응 데이터로서 저장하는 자극-뇌반응 저장모듈; 피험자의 두부의 복수의 영역에 특정파장의 측정광을 송출하고 상기 측정광의 반사광를 분석하여 뇌반응 스캔 데이터를 출력하는 뇌반응 스캔모듈; 및 상기 뇌반응 스캔 데이터와 동일 또는 유사한 상기 뇌반응 측정 데이터를 포함하는 자극-뇌반응 데이터의 상기 표준 자극 식별자에 따라 식별된 표준 자극을 추정자극으로 출력하는 자극 추정모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템은, 상기 뇌반응 스캔모듈이 700 nm 내지 1100 nm 파장의 상기 측정광을 송출하는 측정광 송출부; 상기 측정광에 따른 상기 반사광을 수신하는 반사광 수신부; 및 상기 반사광을 분석하여 뇌산소포화도 및 뇌혈당을 측정하여 뇌반응 스캔 데이터를 생성하는 반사광 분석부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템은, 상기 측정광 송출부가 700 내지 800 nm 파장의 제 1 측정광을 송출하는 제 1 측정광 송출수단; 800 내지 900 nm 파장의 제 2 측정광을 송출하는 제 2 측정광 송출수단; 900 내지 1000 nm 파장의 제 3 측정광을 송출하는 제 3 측정광 송출수단; 및 1000 내지 1100 nm 파장의 제 4 측정광을 송출하는 제 4 측정광 송출수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템은, 상기 제 1 내지 제 4 측정광 송출수단이, 각각 상기 제 1 내지 제 4 측정광의 세기를 변화시키며 상기 제 1 내지 제 4 측정광을 송출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템은, 상기 제 1 내지 제 4 측정광 송출수단은, 동시에 복수의 상기 송출광이 송출되지 않도록 서로 다른 타이밍으로 상기 측정광을 송출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템은, 상기 뇌반응 스캔모듈이 마이크로 니들 어레이를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템은, 상기 자극 추정모듈이 상기 피험자로부터 얻어진 자극-뇌반응 데이터 중에서 상기 뇌반응 스캔 데이터와 동일 또는 유사한 상기 뇌반응 측정 데이터를 포함하는 상기 자극-뇌반응 데이터의 상기 표준 자극 식별자에 따라 식별된 상기 표준 자극을 상기 추정자극으로 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템은, 상기 자극 추정모듈이 상기 피험자로부터 얻어진 자극-뇌반응 데이터 중에서 상기 뇌반응 스캔 데이터와 동일 또는 유사한 상기 뇌반응 측정 데이터를 포함하는 상기 자극-뇌반응 데이터가 없는 경우 피험자가 아닌 제삼자로부터 얻어진 자극-뇌반응 데이터 중에서 상기 뇌반응 스캔 데이터와 동일 또는 유사한 상기 뇌반응 측정 데이터를 포함하는 상기 자극-뇌반응 데이터의 상기 표준 자극 식별자에 따라 식별된 상기 표준 자극을 상기 추정자극으로 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템은, 뇌반응을 스캔하는 적어도 하나의 뇌반응 스캔 단말기 및 상기 뇌반응 스캔 단말기와 통신망을 통해 접속되는 자극-뇌반응 데이터베이스 서버를 포함하여 구성되는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템에 있어서, 상기 뇌반응 스캔 단말기는 피험자의 두부의 복수의 영역에 특정파장의 측정광을 송출하여 반사광를 분석하여 상기 뇌반응 스캔 데이터를 생성하는 뇌반응 스캔모듈; 및 상기 뇌반응 스캔 데이터를 통신망을 통해 전송하는 뇌반응 전송모듈;추정자극을 통신망을 통해 수신하는 추정자극 수신모듈; 및 상기 추정자극을 출력하는 추정자극 출력모듈;을 포함하여 구성되고, 상기 자극-뇌반응 데이터베이스 서버는, 자극에 따른 뇌반응을 측정한 뇌반응 측정 데이터 및 상기 뇌반응 측정 데이터를 유발한 상기 자극을 식별하는 자극 식별자를 자극-뇌반응 데이터로서 저장하는 자극-뇌반응 저장모듈; 상기 뇌반응 스캔 데이터를 수신하는 뇌반응 수신모듈; 상기 뇌반응 스캔 데이터와 동일 또는 유사한 상기 뇌반응 측정 데이터를 포함하는 자극-뇌반응 데이터의 상기 자극 식별자에 따라 식별된 자극을 추정자극으로 출력하는 자극 추정모듈; 및 상기 추정자극을 통신망을 통해 전송하는 추정자극 전송모듈;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템은, 상기 뇌반응 스캔모듈이, 700 nm 내지 1100 nm 파장의 상기 측정광을 송출하는 측정광 송출부; 상기 측정광에 따른 상기 반사광을 수신하는 반사광 수신부; 및 상기 반사광을 분석하여 뇌산소포화도 및 뇌혈당을 측정하여 뇌반응 스캔 데이터를 생성하는 반사광 분석부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템은, 상기 뇌반응을 유발한 자극은 시각자극이고, 상기 뇌반응 스캔모듈은 상기 두부의 시각영역, 형태지각 영역, 운동영역, 전두엽 영역, 전전두엽 영역 중 적어도 어느 하나를 스캔영역으로 일정시간 간격의 스캔시간 동안 측정하여 상기 뇌반응 스캔 데이터를 출력하고, 상기 자극 추정모듈은, 상기 뇌반응 스캔 데이터와 상기 뇌반응 측정 데이터의 상기 스캔영역의 공간적 유사성을 판단하여 상기 시각자극의 윤곽, 형태, 색상을 추정하고, 상기 뇌반응 스캔 데이터와 상기 뇌반응 측정 데이터의 상기 스캔시간 동안 변화율의 유사성을 판단하여 상기 시각자극의 방향, 각도, 운동을 추정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템은, 상기 뇌반응을 유발한 자극은 청각자극이고, 상기 뇌반응 스캔모듈은 상기 두부의 1차 청각피질 영역, 2차 청각피질 영역, 3차 청각피질 영역, 브로카 영역, 케슈윈트 영역, 베르니케 영역, 운동 영역, 전두엽 영역, 전전두엽 영역 중 적어도 어느 하나를 스캔영역으로 일정시간 간격의 스캔시간 동안 측정하여 상기 뇌반응 스캔 데이터를 출력하고, 상기 자극 추정모듈은, 상기 뇌반응 스캔 데이터와 상기 뇌반응 측정 데이터의 상기 스캔영역의 공간적 유사성을 판단하여 상기 청각자극의 진동수, 진폭을 추정하고, 상기 뇌반응 스캔 데이터와 상기 뇌반응 측정 데이터의 상기 스캔시간 동안 변화율의 유사성을 판단하여 상기 청각자극의 화음, 리듬, 음색을 추정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템은, 상기 뇌반응을 유발한 자극은 운동지시 또는 운동상상 자극이고, 상기 뇌반응 스캔모듈은 상기 두부의 운동 영역, 감각 영역, 브로카 영역 중 적어도 어느 하나를 스캔영역으로 일정시간 간격의 스캔시간 동안 측정하여 상기 뇌반응 스캔 데이터를 출력하고, 상기 자극 추정모듈은, 상기 뇌반응 스캔 데이터와 상기 뇌반응 측정 데이터의 상기 스캔영역의 공간적 유사성을 판단하여 상기 운동지시 또는 운동상상의 대상이 되는 근육을 추정하고, 상기 뇌반응 스캔 데이터와 상기 뇌반응 측정 데이터의 상기 스캔시간 동안 변화율의 유사성을 판단하여 상기 운동지지 또는 운동상상의 대상이 되는 근육에 가해지는 힘 및 근육의 위치변화를 추정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템은, 상기 뇌반응을 유발한 자극은 호읍, 맥박, 체온, 호르몬, 면역, 소화액, 혈당, 통증, 산소포화도와 같은 신체상태를 표시하는 자율신경 자극이고, 상기 뇌반응 스캔모듈은 상기 두부의 전두섬엽 영역, 시상하부 영역, 변연계 영역 중 적어도 어느 하나를 스캔영역으로 일정시간 간격의 스캔시간 동안 측정하여 상기 뇌반응 스캔 데이터를 출력하고, 상기 자극 추정모듈은, 상기 뇌반응 스캔 데이터와 상기 뇌반응 측정 데이터의 상기 스캔영역의 공간적 유사성을 판단하여 상기 자율신경 자극의 크기를 추정하고, 상기 뇌반응 스캔 데이터와 상기 뇌반응 측정 데이터의 상기 스캔시간 동안 변화율의 유사성을 판단하여 상기 자율신경 자극의 변화율을 추정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정방법은, 자극에 따른 뇌반응을 측정한 뇌반응 측정 데이터 및 상기 뇌반응 측정 데이터를 유발한 상기 자극을 식별하는 자극 식별자를 자극-뇌반응 데이터로서 저장하는 제 1 단계; 피험자 두부의 복수의 영역에 특정파장의 측정광을 송출하고 상기 측정광에 따른 반사광를 분석하여 뇌반응 스캔 데이터를 생성하는 제 2 단계; 상기 뇌반응 스캔 데이터와 동일 또는 유사한 상기 뇌반응 측정 데이터를 포함하는 자극-뇌반응 데이터를 검출하는 제 3 단계; 및 검출된 상기 자극-뇌반응 데이터에 포함된 상기 자극 식별자에 따라 식별된 자극을 추정자극으로 출력하는 제 4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정방법은, 제 2 단계가 700 nm 내지 1100 nm 파장의 상기 측정광을 송출하는 제 1 부단계; 상기 측정광에 따른 상기 반사광을 수신하는 제 2 부단계; 및 상기 반사광을 분석하여 뇌산소포화도 및 뇌혈당을 측정하여 뇌반응 스캔 데이터를 생성하는 제 3 부단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정방법은, 상기 제 1 부단계가 700 내지 800 nm 파장의 제 1 측정광, 800 내지 900 nm 파장의 제 2 측정광, 900 내지 1000 nm 파장의 제 3 측정광, 1000 내지 1100 nm 파장의 제 4 측정광을 교대로 송출하는 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정방법은, 상기 제 1 부단계가 상기 제 1 내지 제 4 측정광의 세기를 변화시키며 상기 측정광을 송출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 뇌반응을 한 자극 추정 시스템 및 자극 추정방법은, 비침습적 방법으로서 근적외선을 이용하여 뇌반응 스캔 데이터를 생성하기 때문에 일상적인 환경에서도 피험자로부터 용이하게 뇌반응 스캔 데이터를 입수할 수 있는 효과를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템 및 자극 추정방법은 다양한 주파수 및 세기의 근적외선을 주기적으로 다수의 뇌영역에 송출하여 피험자의 뇌산소포화도 및 뇌혈당을 측정함으로써 정확한 뇌반응 스캔 데이터를 입수하는 효과를 제공한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템은 복수의 뇌반응 스캔 단말기와 통신망을 통해 연결되는 자극-뇌반응 데이터베이스 서버를 구비함으로써 다수의 뇌반응 스캔 단말기로부터 다양한 피험자의 뇌반응 측정 데이터 및 뇌반응 스캔 데이터를 수집할 수 있을 뿐 아니라 단일의 자극-뇌반응 저장모듈 및 단일의 자극 추적모듈을 자극-뇌반응 데이터베이스 서버에 구축하는 방법으로 다수의 뇌반응 스캔 단말기에제 추정자극을 제공함으로써 시스템 구축비용을 저감하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템을 도시하는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 뇌반응 스캔모듈을 도시하는 상세구성도.
도 3은 측정광 파장에 따른 검출성분을 도시하는 그래프.
도 4는 측정광 송출수단의 측정광 송출 타이밍을 도시하는 타이밍도.
도 5는 반사광 수신수단의 수신상태에 따른 뇌반응 패턴을 도시하는 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정방법을 도시하는 흐름도.

도 1은 본 발명에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템을 도시한다. 본 발명에 따른 자극 추정 시스템은 자극-뇌반응 저장모듈(210), 뇌반응 스캔모듈(110), 자극 추정모듈(220)을 포함하여 구성된다.

자극-뇌반응 저장모듈(210)은 자극에 따른 뇌반응을 측정한 뇌반응 측정 데이터(data_measure) 및 뇌반응 측정 데이터(data_measure)를 유발한 표준 자극을 식별하는 표준 자극 식별자(id_stimulus)를 자극-뇌반응 데이터(data_link)로서 저장하는 기능을 수행한다. 표준 자극은 피험자의 감각기관을 통해 뇌로 제공되는 입력에 해당하고, 뇌반응 측정 데이터(data_measure)는 입력된 표준 자극에 의한 뇌의 출력 데이터에 해당한다.

표준 자극은 다양한 감각기관으로 수용되는 자극이 될 수 있다. 예컨대 특정한 형태의 무늬가 표준 자극으로서 시각을 통해 입력되면 뇌 영역 중 시각자극과 관계된 대뇌피질 중 시각피질, 형태지각영역, 운동영역, 전두엽, 전전두엽 등의 뇌반응이 활발화 된다. 특정한 형태의 소리가 표준 자극으로서 청각을 통해 입력되면 청각피질, 브로카 영역, 게슈윈트 영역, 베르니케 영역, 운동영역 등의 뇌반응이 활발화 된다. 자율신경계와 관련된 변화 예컨대 호흡, 맥박, 체온, 호르몬, 소화액, 혈당, 산소포화도와 같은 신체상태의 변화 또는 통증이 표준 자극으로서 입력되면 전두섬엽 영역, 시상 영역, 시상하부 영역, 변연계 영역 등의 뇌반응이 활발화 된다.

자극의 종류에 따라 활성화 되는 뇌영역이 다를 뿐 아니라 세부적인 자극의 내용에 따라 활성화 정도, 활성화 정도의 변화율이 달라지게 된다. 뇌반응 측정 데이터(data_measure)는 뇌반응을 데이터화한 것으로 후술하는 뇌반응 스캔 모듈(110)에 의해 측정된다. 뇌반응 측정 데이터(data_measure)는 뇌를 일정 면적으로 구획화하여 각 구획별 뇌반응의 변화를 일정 시간동안 측정하여 생성할 수 있다.

자극-뇌반응 데이터(data_link)는 표준 자극과 뇌반응 측정 데이터(data_measure)간의 연관관계를 연계한 데이터이다. 자극-뇌반응 데이터(data_link)를 통해 표준 자극과 그로 인한 뇌반응 측정 데이터(data_measure)의 인과관계를 파악할 수 있다.

자극 식별자(id_stimulus)는 해당 뇌반응 측정 데이터(data_measure)를 유발한 자극을 식별하기 위한 것으로, 해당 자극이 시각자극인지 청각자극인지 운동명령인지의 자극종류 및 구체적인 자극의 내용을 파악하는 식별자로서 기능한다.

뇌반응 스캔모듈(110)은 피험자의 두부(300)의 복수의 영역에 특정파장의 측정광을 송출하고 측정광의 반사광를 분석하여 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)를 출력하는 기능을 수행한다. 뇌반응 스캔모듈(110)은 구체적으로는 측정광 송출부(111), 반사광 수신부(112), 반사광 분석부(113)를 포함하여 구성된다.

측정광 송출부(111)는 700 nm 내지 1100 nm 파장의 상기 측정광을 송출한다. 반사광 수신부(112)는 측정광에 따른 반사광을 수신하는 기능을 수행한다. 반사광 분석부(113)는 반사광을 분석하여 피험자 뇌영역의 뇌산소포화도 및 뇌혈당을 측정하여 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)를 생성하는 기능을 수행한다.

700~1100 nm 파장의 근적외선 광은 비침습적 검사방법에 사용될 수 있는 광원이다. 도 3에 도시된 바와 같이 반사광을 분석하여 뇌 내의 수분, 옥시헤모글로빈, 디옥시헤모글로빈, 시토크롬옥시다제 등의 함유비율을 파악할 수 있으며 이를 통해 해당 뇌영역의 뇌산소포화도 및 뇌혈당을 측정할 수 있다.

측정광 송출부(111)는 뇌 영역을 개별적으로 측정할 수 있도록 도 2에 도시된 바와 같이 다수개의 측정광 송출부(111) 및 반사광 수신부(112)가 배치된다.

보다 상세한 분석을 위하여 측정광 송출부(111)는, 700 내지 800 nm 파장의 제 1 측정광을 송출하는 제 1 측정광 송출수단, 800 내지 900 nm 파장의 제 2 측정광을 송출하는 제 2 측정광 송출수단, 900 내지 1000 nm 파장의 제 3 측정광을 송출하는 제 3 측정광 송출수단 및 1000 내지 1100 nm 파장의 제 4 측정광을 송출하는 제 4 측정광 송출수단을 포함하여 구성될 수 있다.

또한 제 1 내지 제 4 측정광 송출수단은, 각각 제 1 내지 제 4 측정광의 세기를 변화시켜 송출하는 것이 바람직하다. 이러한 실시예에 측정광의 세기를 변화시킴으로써 측정되는 뇌 영역의 깊이를 달리할 수 있다. 이를 통해 뇌영역의 뇌산소포화도 및 뇌혈당을 입체적으로 분석할 수 있는 효과를 제공한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 내지 제 4 측정광 송출수단에 의한 측정광 송출 타이밍을 도시한다. 각각의 송출광은 도시된 바와 같이 서로 다른 타이밍으로 송출되며, 송출 타이밍에 따라 측정광의 세기를 변화시킨다. 이러한 실시예에 따르면 한 영역에 다양한 주파수 및 다양한 세기의 근적외선 광을 송출하여 그 반사광을 수신하기 때문에 입체적이고 종합적인 분석이 가능한 효과를 제공한다.

보다 정확한 분석을 위해 뇌반응 스캔모듈(110)은 마이크로 니들 어레이와 같은 침습적 측정장비를 더 포함하도록 구현할 수 있다. 이러한 실시예에 따르면 근적외선을 통한 비침습적 측정과 마이크로 니들 어레이를 통한 침습적 측정을 병행함으로써 측정의 정확성을 높일 수 있는 효과를 제공한다.

반사광 분석부(113)는 반사광을 분석하여 도 5에 도시된 바와 같이 반사광 수신부(112)가 반사광을 수신한 해당 뇌영역이 활성화되었는지 여부를 판단하는 방법으로 전체 뇌영역의 활성화 정도를 분석하여 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)를 생성한다.

자극 추정모듈(230)은 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)와 동일 또는 유사한 뇌반응 측정 데이터(data_measure)를 포함하는 자극-뇌반응 데이터(data_link)의 자극 식별자(id_stimulus)에 따라 식별된 자극을 추정자극(stimulus_est)으로 출력하는 기능을 수행한다. 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)를 통해 뇌의 어떤 부분이 어느 정도 활성화되었는지를 확인할 수 있다. 만일 자극-뇌반응 저장모듈(210)에 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)와 동일 또는 유사한 뇌반응 측정 데이터(data_measure)가 존재한다면, 뇌반응 측정 데이터(data_measure)를 유발한 자극과 동일 또는 유사한 자극에 의해 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)가 유발된 것으로 볼 수 있다. 따라서 기저장된 자극-뇌반응 데이터(data_link)와 측정된 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)를 통해 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)가 측정되었을 때 피험자에게 가해진 자극을 추정할 수 있다.

한편 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)는 측정된 그대로 사용될 수도 있지만, 공간적, 시각적 중요도에 따른 가중치를 고려한 전처리 과정을 수행할 수 있다. 측정된 뇌반응 스캔 데이터 행렬을 I 라고 하고 가중치 행렬을 w 라고 하고, 전처리 과정 후 뇌반응 스캔 데이터 행렬을 O 라고 했을 때 아래 수학식 1과 같은 방법으로 전처리 과정 후 뇌반응 스캔 데이터를 구할 수 있다.

이렇게 얻어진 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)는 동일한 행렬형태로 기저장된 뇌반응 측정 데이터(data_measure)와 상관도를 계산하는 방법으로 자극을 추정할 수 있다.

한편, 자극에 대한 처리방식은 개인차가 존재할 수 있다. 따라서 정확한 자극의 추정을 위해서는 피험자가 미리 여러 가지 자극에 대한 자극-뇌반응 데이터(data_link)를 생성하여 저장하는 것이 바람직하다. 이 경우 자극 추정모듈은(230) 피험자로부터 얻어진 자극-뇌반응 데이터(data_link) 중에서 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)와 동일 또는 유사한 뇌반응 측정 데이터(data_measure)를 포함하는 자극-뇌반응 데이터(data_link)의 자극 식별자(id_stimulus)에 따라 식별된 자극을 추정자극(stimulus_est)으로 출력하도록 구현한다.

추정자극(stimulus_est)을 식별하는 구체적인 방법은 다음과 같다. 추정자극(stimulus_est)의 종류가 예컨대 시각자극, 청각자극, 운동자극, 자율신경 자극에 따라 활성화되는 뇌영역이 차별화된다. 또한 뇌반응 스캔모듈의 스캔영역 중 활성되는 구체적인 뇌영역의 유사성을 통해 자극의 1차적인 특징을 변별할 수 있으며, 뇌반응 스캔모듈의 스캔시간에 따른 활성화 영역의 변화율을 통해 구체적인 자극을 2차적으로 식별할 수 있다.

예컨대 뇌반응을 유발한 자극은 시각자극이고, 뇌반응 스캔모듈(110)은 두부의 시각영역, 형태지각 영역, 운동영역, 전두엽 영역, 전전두엽 영역 중 적어도 어느 하나를 스캔영역으로 일정시간 간격의 스캔시간 동안 측정하여 상기 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)를 출력하고, 자극 추정모듈(220)은, 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)와 뇌반응 측정 데이터(data_measure)의 스캔영역의 공간적 유사성을 판단하여 시각자극의 윤곽, 형태, 색상을 추정하고, 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)와 뇌반응 측정 데이터(data_measure)의 스캔시간 동안 변화율의 유사성을 판단하여 시각자극의 방향, 각도, 운동을 추정할 수 있다.

다음으로, 뇌반응을 유발한 자극은 청각자극인 경우, 뇌반응 스캔모듈(110)은 두부의 1차 청각피질 영역, 2차 청각피질 영역, 3차 청각피질 영역, 브로카 영역, 케슈윈트 영역, 베르니케 영역, 운동 영역, 전두엽 영역, 전전두엽 영역 중 적어도 어느 하나를 스캔영역으로 일정시간 간격의 스캔시간 동안 측정하여 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)를 출력하고, 자극 추정모듈(220)은, 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)와 뇌반응 측정 데이터(data_measure)의 스캔영역의 공간적 유사성을 판단하여 상기 청각자극의 진동수, 진폭을 추정하고, 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)와 상기 뇌반응 측정 데이터(data_measure)의 스캔시간 동안 변화율의 유사성을 판단하여 청각자극의 화음, 리듬, 음색을 추정할 수 있다.

다음으로, 뇌반응을 유발한 자극은 특정 근육에 운동을 명령하거나 생각하는 것과 같은 운동지시 또는 운동상상 자극인 경우, 뇌반응 스캔모듈(110)은 두부의 운동 영역, 감각 영역, 브로카 영역 중 적어도 어느 하나를 스캔영역으로 일정시간 간격의 스캔시간 동안 측정하여 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)를 출력하고, 자극 추정모듈(220)은, 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)와 뇌반응 측정 데이터(data_measure)의 스캔영역의 공간적 유사성을 판단하여 운동지시 또는 운동상상의 대상이 되는 근육을 추정하고, 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)와 뇌반응 측정 데이터(data_measure)의 스캔시간 동안 변화율의 유사성을 판단하여 운동지지 또는 운동상상의 대상이 되는 근육에 가해지는 힘 및 근육의 위치변화를 추정할 수 있다.

마지막으로, 뇌반응을 유발한 자극은 호읍, 맥박, 체온, 호르몬, 면역, 소화액, 혈당, 통증, 산소포화도와 같은 신체상태를 표시하는 자율신경 자극인 경우, 뇌반응 스캔모듈(110)은 두부의 전두섬엽 영역, 시상하부 영역, 변연계 영역 중 적어도 어느 하나를 스캔영역으로 일정시간 간격의 스캔시간 동안 측정하여 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)를 출력하고, 자극 추정모듈(220)은, 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)와 뇌반응 측정 데이터(data_measure)의 스캔영역의 공간적 유사성을 판단하여 자율신경 자극의 크기를 추정하고, 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)와 뇌반응 측정 데이터(data_measure)의 스캔시간 동안 변화율의 유사성을 판단하여 자율신경 자극의 변화율을 추정할 수 있다.

경우에 따라서는 피험자로부터 획득한 자극-뇌반응 데이터(data_link)가 충분하지 못하여 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)와 동일 또는 유사한 뇌반응 측정 데이터(data_measure)를 포함하는 자극-뇌반응 데이터(data_link)를 찾지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우 자극 추정모듈(230)은 피험자가 아닌 제삼자로부터 얻어진 자극-뇌반응 데이터(data_link) 중에서 상기 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)와 동일 또는 유사한 상기 뇌반응 측정 데이터(data_measure)를 포함하는 상기 자극-뇌반응 데이터(data_link)의 상기 자극 식별자(id_stimulus)에 따라 식별된 자극을 추정자극(stimulus_est)으로 출력하도록 구현한다. 청각, 시각, 미각, 운동지시와 같은 자극의 종류에 따라 활성화되는 뇌영역은 어느 정도 보편성을 가지고 있다. 따라서 많은 사람들로부터 자극-뇌반응 데이터(data_link)를 입수한 경우 피험자로부터 자극-뇌반응 데이터(data_link)를 충분히 입수하지 못한 경우에도 자극의 추정이 가능하다는 효과를 제공한다.

실시예에 따라서는 뇌반응 스캔 모듈(110) 및 자극 추정모듈(230)이 단일의 시스템에 구현할 수도 있지만, 도 1에 도시된 바와 같이 뇌반응 스캔 단말기(100)와 이와 통신망으로 연결되는 자극-뇌반응 데이터베이스 서버(200)로 분리하여 구현하는 것이 바람직하다. 이러한 실시예에 따르면 통신망을 통해 연결되는 복수의 뇌반응 스캔 단말기(100)를 통해 다수의 피험자로부터 자극-뇌반응 데이터(data_link)를 입수할 수 있을 뿐 아니라 매 뇌반응 스캔 단말기(100) 마다 자극-뇌반응 저장 모듈(210) 및 자극 추정모듈(230)을 구현할 필요가 없기 때문에 시스템 구축비용이 저감되는 효과가 있다.

상기의 시스템의 자극추정 방법은 전술한 실시예와 동일하나, 뇌반응 스캔 단말기(100)는 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)를 통신망을 통해 전송하는 뇌반응 전송모듈(120), 자극-뇌반응 데이터베이스 서버(200)로부터 추정자극(stimulus_est)을 통신망을 통해 수신하는 추정자극(stimulus_est) 수신모듈(130) 및 수신한 추정자극(stimulus_est)을 출력하는 추정자극(stimulus_est) 출력모듈(140)을 더 포함하여 구성된다.

자극-뇌반응 데이터베이스 서버(200)는 뇌반응 스캔 단말기(100)로부터 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)를 수신하는 뇌반응 수신모듈(220) 및 자극 추정모듈(230)이 추정한 추정자극(stimulus_est)을 통신망을 통해 전송하는 추정자극(stimulus_est) 전송모듈(240)을 더 포함하여 구성된다.

도 6은 본 발명에 따른 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극추정 방법을 도시한다.

먼저, 자극에 따른 뇌반응을 측정한 뇌반응 측정 데이터(data_measure) 및 상기 뇌반응 측정 데이터(data_measure)를 유발한 상기 자극을 식별하는 자극 식별자(id_stimulus)를 자극-뇌반응 데이터(data_link)로서 저장하는 제 1 단계(S10)를 수행한다.

다음으로, 피험자 두부의 복수의 영역에 특정파장의 측정광을 송출하고 측정광에 따른 반사광를 분석하여 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)를 생성하는 제 2 단계(S20)를 수행한다.

이때 제 2 단계(S20)는 구체적으로 700 nm 내지 1100 nm 파장의 측정광을 송출하는 제 1 부단계(S21), 측정광에 따른 반사광을 수신하는 제 2 부단계(S22) 및 반사광을 분석하여 뇌산소포화도 및 뇌혈당을 측정하여 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)를 생성하는 제 3 부단계(S23)을 포함하여 구성할 수 있다.

제 1 부단계는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 700 내지 800 nm 파장의 제 1 측정광, 800 내지 900 nm 파장의 제 2 측정광, 900 내지 1000 nm 파장의 제 3 측정광, 1000 내지 1100 nm 파장의 제 4 측정광을 교대로 송출하고, 제 1 내지 제 4 측정광의 세기를 변화시키며 측정광을 송출하는 것이 바람직하다.

다음으로, 뇌반응 스캔 데이터(data_scan)와 동일 또는 유사한 뇌반응 측정 데이터(data_measure)를 포함하는 자극-뇌반응 데이터(data_link)를 검출하는 제 3 단계(S30)를 수행한다.

마지막으로, 검출된 자극-뇌반응 데이터(data_link)에 포함된 자극 식별자(id_stimulus)에 따라 식별된 자극을 추정자극(stimulus_est)으로 출력하는 제 4 단계(S40)를 수행한다.

100 : 뇌반응 스캔 단말기 110 : 뇌반응 스캔모듈
120 : 뇌반응 전송모듈 130 : 추정자극 수신모듈
140 : 추정자극 출력모듈 200 : 자극-뇌반응 데이터베이스 서버
210 : 자극-뇌반응 저장모듈 220 : 뇌반응 수신모듈
230 : 자극 추정모듈 240 : 추정자극 전송모듈

Claims

피험자의 뇌반응을 스캔하여 상기 뇌반응을 유발한 자극을 추정하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템에 있어서,
표준 자극에 따른 뇌반응을 측정한 뇌반응 측정 데이터 및 상기 뇌반응 측정 데이터를 유발한 상기 표준 자극을 식별하는 표준 자극 식별자를 자극-뇌반응 데이터로서 저장하는 자극-뇌반응 저장모듈;
피험자의 두부의 복수의 영역에 특정파장의 측정광을 송출하고 상기 측정광의 반사광를 분석하여 뇌반응 스캔 데이터를 출력하는 뇌반응 스캔모듈; 및
상기 뇌반응 스캔 데이터와 동일 또는 유사한 상기 뇌반응 측정 데이터를 포함하는 자극-뇌반응 데이터의 상기 표준 자극 식별자에 따라 식별된 표준 자극을 추정자극으로 출력하는 자극 추정모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 뇌반응 스캔모듈은,
700 nm 내지 1100 nm 파장의 상기 측정광을 송출하는 측정광 송출부;
상기 측정광에 따른 상기 반사광을 수신하는 반사광 수신부; 및
상기 반사광을 분석하여 뇌산소포화도 및 뇌혈당을 측정하여 뇌반응 스캔 데이터를 생성하는 반사광 분석부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 측정광 송출부는,
700 내지 800 nm 파장의 제 1 측정광을 송출하는 제 1 측정광 송출수단;
800 내지 900 nm 파장의 제 2 측정광을 송출하는 제 2 측정광 송출수단;
900 내지 1000 nm 파장의 제 3 측정광을 송출하는 제 3 측정광 송출수단; 및
1000 내지 1100 nm 파장의 제 4 측정광을 송출하는 제 4 측정광 송출수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템.
제 3 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 4 측정광 송출수단은,
각각 상기 제 1 내지 제 4 측정광의 세기를 변화시키며 상기 제 1 내지 제 4 측정광을 송출하는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 4 측정광 송출수단은,
동시에 복수의 상기 송출광이 송출되지 않도록 서로 다른 타이밍으로 상기 측정광을 송출하는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 뇌반응 스캔모듈은, 마이크로 니들 어레이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 자극 추정모듈은,
상기 피험자로부터 얻어진 자극-뇌반응 데이터 중에서 상기 뇌반응 스캔 데이터와 동일 또는 유사한 상기 뇌반응 측정 데이터를 포함하는 상기 자극-뇌반응 데이터의 상기 표준 자극 식별자에 따라 식별된 상기 표준 자극을 상기 추정자극으로 출력하는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템.
제 7 항에 있어서, 상기 자극 추정모듈은,
상기 피험자로부터 얻어진 자극-뇌반응 데이터 중에서 상기 뇌반응 스캔 데이터와 동일 또는 유사한 상기 뇌반응 측정 데이터를 포함하는 상기 자극-뇌반응 데이터가 없는 경우 피험자가 아닌 제삼자로부터 얻어진 자극-뇌반응 데이터 중에서 상기 뇌반응 스캔 데이터와 동일 또는 유사한 상기 뇌반응 측정 데이터를 포함하는 상기 자극-뇌반응 데이터의 상기 표준 자극 식별자에 따라 식별된 상기 표준 자극을 상기 추정자극으로 출력하는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 뇌반응을 유발한 자극은 시각자극이고,
상기 뇌반응 스캔모듈은 상기 두부의 시각영역, 형태지각 영역, 운동영역, 전두엽 영역, 전전두엽 영역 중 적어도 어느 하나를 스캔영역으로 일정시간 간격의 스캔시간 동안 측정하여 상기 뇌반응 스캔 데이터를 출력하고,
상기 자극 추정모듈은, 상기 뇌반응 스캔 데이터와 상기 뇌반응 측정 데이터의 상기 스캔영역의 공간적 유사성을 판단하여 상기 시각자극의 윤곽, 형태, 색상을 추정하고, 상기 뇌반응 스캔 데이터와 상기 뇌반응 측정 데이터의 상기 스캔시간 동안 변화율의 유사성을 판단하여 상기 시각자극의 방향, 각도, 운동을 추정하는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 뇌반응을 유발한 자극은 청각자극이고,
상기 뇌반응 스캔모듈은 상기 두부의 1차 청각피질 영역, 2차 청각피질 영역, 3차 청각피질 영역, 브로카 영역, 케슈윈트 영역, 베르니케 영역, 운동 영역, 전두엽 영역, 전전두엽 영역 중 적어도 어느 하나를 스캔영역으로 일정시간 간격의 스캔시간 동안 측정하여 상기 뇌반응 스캔 데이터를 출력하고,
상기 자극 추정모듈은, 상기 뇌반응 스캔 데이터와 상기 뇌반응 측정 데이터의 상기 스캔영역의 공간적 유사성을 판단하여 상기 청각자극의 진동수, 진폭을 추정하고, 상기 뇌반응 스캔 데이터와 상기 뇌반응 측정 데이터의 상기 스캔시간 동안 변화율의 유사성을 판단하여 상기 청각자극의 화음, 리듬, 음색을 추정하는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 뇌반응을 유발한 자극은 운동지시 또는 운동상상 자극이고,
상기 뇌반응 스캔모듈은 상기 두부의 운동 영역, 감각 영역, 브로카 영역 중 적어도 어느 하나를 스캔영역으로 일정시간 간격의 스캔시간 동안 측정하여 상기 뇌반응 스캔 데이터를 출력하고,
상기 자극 추정모듈은, 상기 뇌반응 스캔 데이터와 상기 뇌반응 측정 데이터의 상기 스캔영역의 공간적 유사성을 판단하여 상기 운동지시 또는 운동상상의 대상이 되는 근육을 추정하고, 상기 뇌반응 스캔 데이터와 상기 뇌반응 측정 데이터의 상기 스캔시간 동안 변화율의 유사성을 판단하여 상기 운동지지 또는 운동상상의 대상이 되는 근육에 가해지는 힘 및 근육의 위치변화를 추정하는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 뇌반응을 유발한 자극은 호읍, 맥박, 체온, 호르몬, 면역, 소화액, 혈당, 통증, 산소포화도와 같은 신체상태를 표시하는 자율신경 자극이고,
상기 뇌반응 스캔모듈은 상기 두부의 전두섬엽 영역, 시상하부 영역, 변연계 영역 중 적어도 어느 하나를 스캔영역으로 일정시간 간격의 스캔시간 동안 측정하여 상기 뇌반응 스캔 데이터를 출력하고,
상기 자극 추정모듈은, 상기 뇌반응 스캔 데이터와 상기 뇌반응 측정 데이터의 상기 스캔영역의 공간적 유사성을 판단하여 상기 자율신경 자극의 크기를 추정하고, 상기 뇌반응 스캔 데이터와 상기 뇌반응 측정 데이터의 상기 스캔시간 동안 변화율의 유사성을 판단하여 상기 자율신경 자극의 변화율을 추정하는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템.
뇌반응을 스캔하는 적어도 하나의 뇌반응 스캔 단말기 및 상기 뇌반응 스캔 단말기와 통신망을 통해 접속되는 자극-뇌반응 데이터베이스 서버를 포함하여 구성되는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템에 있어서,
상기 뇌반응 스캔 단말기는 피험자의 두부의 복수의 영역에 특정파장의 측정광을 송출하여 반사광를 분석하여 상기 뇌반응 스캔 데이터를 생성하는 뇌반응 스캔모듈; 및 상기 뇌반응 스캔 데이터를 통신망을 통해 전송하는 뇌반응 전송모듈;추정자극을 통신망을 통해 수신하는 추정자극 수신모듈; 및 상기 추정자극을 출력하는 추정자극 출력모듈;을 포함하여 구성되고,
상기 자극-뇌반응 데이터베이스 서버는, 자극에 따른 뇌반응을 측정한 뇌반응 측정 데이터 및 상기 뇌반응 측정 데이터를 유발한 상기 자극을 식별하는 자극 식별자를 자극-뇌반응 데이터로서 저장하는 자극-뇌반응 저장모듈; 상기 뇌반응 스캔 데이터를 수신하는 뇌반응 수신모듈; 상기 뇌반응 스캔 데이터와 동일 또는 유사한 상기 뇌반응 측정 데이터를 포함하는 자극-뇌반응 데이터의 상기 자극 식별자에 따라 식별된 자극을 추정자극으로 출력하는 자극 추정모듈; 및 상기 추정자극을 통신망을 통해 전송하는 추정자극 전송모듈;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템.
제 13 항에 있어서, 상기 뇌반응 스캔모듈은,
700 nm 내지 1100 nm 파장의 상기 측정광을 송출하는 측정광 송출부;
상기 측정광에 따른 상기 반사광을 수신하는 반사광 수신부; 및
상기 반사광을 분석하여 뇌산소포화도 및 뇌혈당을 측정하여 뇌반응 스캔 데이터를 생성하는 반사광 분석부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템.
제 14 항에 있어서, 상기 측정광 송출부는,
700 내지 800 nm 파장의 제 1 측정광을 송출하는 제 1 측정광 송출수단;
800 내지 900 nm 파장의 제 2 측정광을 송출하는 제 2 측정광 송출수단;
900 내지 1000 nm 파장의 제 3 측정광을 송출하는 제 3 측정광 송출수단; 및
1000 내지 1100 nm 파장의 제 4 측정광을 송출하는 제 4 측정광 송출수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정 시스템.
자극에 따른 뇌반응을 측정한 뇌반응 측정 데이터 및 상기 뇌반응 측정 데이터를 유발한 상기 자극을 식별하는 자극 식별자를 자극-뇌반응 데이터로서 저장하는 제 1 단계;
피험자 두부의 복수의 영역에 특정파장의 측정광을 송출하고 상기 측정광에 따른 반사광를 분석하여 뇌반응 스캔 데이터를 생성하는 제 2 단계;
상기 뇌반응 스캔 데이터와 동일 또는 유사한 상기 뇌반응 측정 데이터를 포함하는 자극-뇌반응 데이터를 검출하는 제 3 단계; 및
검출된 상기 자극-뇌반응 데이터에 포함된 상기 자극 식별자에 따라 식별된 자극을 추정자극으로 출력하는 제 4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정방법.
제 16 항에 있어서, 제 2 단계는,
700 nm 내지 1100 nm 파장의 상기 측정광을 송출하는 제 1 부단계;
상기 측정광에 따른 상기 반사광을 수신하는 제 2 부단계; 및
상기 반사광을 분석하여 뇌산소포화도 및 뇌혈당을 측정하여 뇌반응 스캔 데이터를 생성하는 제 3 부단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정방법.
제 17 항에 있어서, 상기 제 1 부단계는,
700 내지 800 nm 파장의 제 1 측정광, 800 내지 900 nm 파장의 제 2 측정광, 900 내지 1000 nm 파장의 제 3 측정광, 1000 내지 1100 nm 파장의 제 4 측정광을 교대로 송출하는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정방법.
제 18 항에 있어서, 상기 제 1 부단계는,
상기 제 1 내지 제 4 측정광의 세기를 변화시키며 상기 측정광을 송출하는 것을 특징으로 하는 뇌반응 패턴 스캔을 통한 자극 추정방법.