728x90 반응형 SMALL Brain Engineering/Brain Wave9 뇌파계 뇌파계 두피 뇌파를 측정하는 뇌파 장치는 뇌파 신호를 검출하기 위한 전극 (electrode)과 미약한 뇌파 신호를 증폭하는 증폭기 (amplifier), 측정된 아날로그 (analog) 뇌파를 디지털 (digital) 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기 (analog to digital converter ; ADC) 등으로 구성된다. 뇌파의 측정은 전극을 통하여 두피 표면의 전위차를 검출하고 측정된 전기적 신호 (μV 단위)를 증폭하며 아날로그 신호를 컴퓨터에 저장하여 분석할 수 있도록 샘플링 (sampling)을 수행하며 이렇게 수집된 신호를 디지털 신호로 변환하는 과 을 통하여 그 과정이 이루어진다. 디지털과 아날로그 뇌파 장치 아날로그 뇌파 장치의 전극 입력판 (input board)은 환자의.. 2022. 3. 29. 뇌파 신호의 분석 뇌파 신호의 분석 뇌파 신호를 통계적 또는 수리물리적 방법을 이용하여 분석하기 위해서는 디지털 뇌파기로 측정을 하여야 하며, 측정된 신호를 적절한 과정을 거쳐서 수치 데이터로 전환 하는 과정이 필요하다. 디지털 뇌파기의 개념과 아날로그 신호의 디지털화 과정을 이해하고 뇌파 분석을 위한 뇌파 신호의 전처리 과정이 있다. Digital EEG system 디지털 뇌파 시스템은 아날로그 앰프 시스템과 전극 및 잭박스, 그리고 아날로그 - 디지털 변환기 (analog to digital converter ; ADC)와 신호를 나타내는 모니터와 저장하는 저장 장치로 구성되어 있다. 디지털 전 환기는 일정한 시간 간격으로 연속적인 아날로그 뇌파 신호를 측정한다. 샘플 주파수의 1/2에 해당하는 주파수가 디지털화된 .. 2022. 3. 15. 뇌파의 응용 (3) 전자적 뇌영상 뇌영상기법 영상 생체신호를 영상화 PET fMRI fNIRS 뇌파 뇌자도 뇌의 특정 부위에서 신호가 나타나는, 즉 활성되는 것을 뇌 지도로 만들 수 있다. 신경질환 진단 뇌전증, ADHD 등 신경계 질환을 찾아내는 데 뇌파가 응용된다. 신경언어학 언어와 관련한 뇌의 활동을 중점으로 연구하는 분야이다. 국내에서는 동국대학교 영어영문학부 영어통번역학전공 소속 박명관 교수가 이 분야의 실력자. 본인의 연구 실적을 집약한 이라는 책을 펴내는 등 활약하고 있다. 뉴로피드백 측정된 뇌파를 바탕으로 뇌 활동을 교정하는 행위로서, '인위적인 자극을 지속적으로 가함으로서 생명체가 활동하는 방식에 변화를 주는' 바이오피드백의 한 종류이다. 목표로 삼은 파장이 나오면 보상을 주고, 배제하려는 파장이 나오면 처.. 2022. 2. 23. 뇌파의 응용 (뇌-컴퓨터 인터페이스, Brain-Computer Interface) (2) 뇌-컴퓨터 인터페이스 (Brain-Computer Interface) 뇌와 기계를 직접 연결해서 컴퓨터나 기계를 직접 조작하는 인터페이스 장치를 말한다. 여러 명칭이 있지만 보통 BCI로 통용된다. 크게 삽입형 BCI, 부분적 삽입형 BCI, 비삽입형 BCI로 나눌 수 있다. 일부 SF 작품에서는 전뇌라고 부르기도 하지만 공식적인 명칭이 아니다. 위 분야는 넓게 HCI 기술에 속한다. 인간의 두뇌와 기계를 연결시키는 기술이기 때문에 컴퓨터공학이나 전자공학 로봇공학 이외에도 신경과학 및 의학과 깊게 연관되어 있는 기술이다. 뇌파나 뇌세포의 전기적 신경 신호를 통해 휠체어나 의수·의족 혹은 로봇과 같은 기계를 조작할 수도 있기 때문에, BCI 기술은 BMI (뇌-기계 인터페이스)라고 불리기도 한다. 사이보그.. 2022. 2. 23. 뇌파의 응용 (수면다원검사, Polysomnography) (1) 수면다원검사 (Polysomnography) 잠자는 동안 여러 가지의 신체적 수치(parameters)를 모니터하는 것이다. 피험자가 잠을 자는 동안 여러가지 생물학적인 과정을 모니터한다. 수면 중에 발생하는 질환은 보통 일반적인 질환처럼 한 장기의 문제라기보다는 여러 장기의 복합적인 문제로 생겨나는 경우가 많다. 이런 수면 중 질환들을 진단하기 위하여 다각적인 검사 장비들이 동원되는데, 뇌기능 상태를 알기 위한 뇌파 검사 (EEG), 눈 움직임을 보기 위한 안전도 검사 (EOG), 근육 상태를 알기 위한 근전도 검사 (EMG), 심장 리듬을 보기 위한 심전도 (ECG), 전체적인 상태를 보기 위한 비디오 촬영 등을 같이 시행하면서 대개 하룻밤 정도 수면을 취하면서 검사하는 방법이다. 이 검사의 장점은 .. 2022. 2. 23. 뇌파 측정 원리 뇌파 측정 뇌파를 측정하는 위치에 따라서 scalp EEG (두피 뇌전도)와 intracranial EEG로 나뉜다. 일반적으로 두피에 전극을 부착하여 신호를 측정하는 경우만 가리켜 말한다. Scalp EEG (두피 뇌전도) scalp EEG는 두피 뇌파 측정법으로 두개골의 외부, 다시 말해 두피에 전극을 부착하여 전위차를 측정하는 방식이다. 신경 세포 내부에서 발생하는 이온 전류에 의해 유도된 전위의 요동을 측정하는 것이다. 환자를 진단할 때에는 주로 특정 사건이 일어날 때 발생하는 사건 관련 전위 (ERP)나, 뇌파의 스펙트럼 밀도를 주로 분석한다. Intracranial EEG (두개내 뇌전도) Electrocorticography (ECoG) 또는 intracranial electroencepha.. 2022. 2. 23. 뇌파 발생 원리 뇌파 발생 원리 뇌파는 뇌에서 발생하는 전기적 파동 신호를 의미한다. 특히 측정의 대상이 되는 뇌파는 대뇌피질의 신경세포에서 발생하는 전위차에 의한 전기신호이다. 뇌의 신경세포인 뉴런은 활성화가 되면 약 100mV 정도의 활동전위가 발생한다. 각 뉴런이 활성화가 되는 데에는 다양한 메커니즘이 적용된다. Hodgkin-Huxley (HH)이나 Leaky Integrate and fire (LIF) 모델이 뉴런 활성화 메커니즘이며 뉴런이 활성화가 되면 활성화된 뉴런의 축삭부분에는 반드시 약 100mV 정도의 활동전위가 발생하게 되고, 이 전위는 궁극적으로 축삭 말단에서 신경전달물질의 분비를 촉진하는 역할을 하게 된다. 단일 뉴런의 활동전위를 두피에서 측정하기 위해서는 활동전위가 전류로 두피까지 전달되고 두피.. 2022. 2. 23. 뇌파의 종류 뇌파의 종류 기본적으로 다섯 종류의 뇌파가 알려져 있다. 델타파 - 0~4Hz를 가지는 뇌파를 말한다. 일반적으로 수면 상태에서 나오는 뇌파고 뇌 전역에서 전반적으로 나오는 신호다. 낮은 진동수에 비해서 진폭은 매우 높은 편이다. 주파수 대역이 0Hz에 가까워서 직류성분 (DC)에 영향을 직접 받는 대역이라 수면 뇌파를 제외한 뇌파 측정 시에는 필터링을 취해 제거해주는 경우가 많다. 측정 시 인체의 움직임이나 기타 노이즈로 인해 영향을 받는 주파수 대역이며, 이를 흔히 델타파가 오염되었다는 표현을 쓴다. 쎄타파 - 4~8Hz를 가지는 뇌파를 말한다. 최면 및 졸음상태에서 나오는 뇌파를 말한다. 특이하게도 설치류 같은 종에게는 쎄타파가 왕성하게 활동하고 있다. 인간의 경우에는 알파 및 베타파가 주로 활동하.. 2022. 2. 22. 뇌파 (Brain Wave) 뇌파 (Brain Wave) 뇌파 (腦波, Electroencephalogram; EEG)는 뇌 (encephal-)내 신경 활동에 의해 발생하는 전기적 (electro-) 신호를 대뇌피질 또는 두피에서 기록한 것 또는 그 기술 (gram / graphy)을 뜻하며 뇌전도 (腦電圖)라고도 한다. 뇌 활동을 측정할 수 있는 그나마 가장 간단한 방법이기에 뇌전증, 치매 진단의 의료용에서부터 인터페이스 기술에 이르기까지 용도가 다양하다. 참고로 전기적 신호로 나타나는 신경 활동에 의해 두뇌에서 자기장 변화도 함께 일어나며, 이 자기장 변화를 기록하는 것은 뇌자도 (腦磁圖, magnetoencephalography; MEG)라 한다. https://namu.wiki/w/%EB%87%8C%ED%8C%8C 2022. 2. 22. 이전 1 다음 728x90 반응형 LIST
