| 초록 |
수면장애(sleep disorders) 환자는 일반적으로 얕은 수면(light sleep) 단계에서 깊은 수면(deep sleep) 단계로 전환되기 어렵다. 그러므로 얕은 수면 단계의 뇌전파 변화를 분석하는 것은 수면 효율 및 수면 질을 연구하는데 아주 중요하다. 본 논문은 저주파수 광자극(photon stimulation) 조건으로 수면하는 과정에서 뇌전파의 복잡도 변화를 분석하여 인간의 얕은 수면 단계에서 뇌전파가 광자극에 대한 응답을 연구하였으며, 더 나아가 외부 광자극이 수면 과정에서 뇌전파에 미치는 영향을 한층 더 탐색하였다. 미국의 neuroscan 타입 뇌파계(electroencephalograph)를 사용하여 10명 실험 지원자의 광자극 수면 및 정상 수면 과정의 뇌전도 데이터를 수집하였다. 먼저 시간 주파수 분석(time-frequency analysis)을 이용하여 수면 과정의 뇌전도 신호를 단계적으로 분류하여 얕은 수면 단계의 뇌전도 신호를 얻었으며, 다음으로 웨이블릿 패킷(wavelet packet) 분해를 이용하여 해당 단계 뇌전파의 각 주파수 구간 요소[δ파,θ파, α파 및 방추파(pindle wave)]를 획득하였고, 계속하여 샘플 엔트로피(sample entropy) 알고리즘으로 얕은 수면 단계의 뇌전도 신호 복잡도 및 각 주파수 구간 뇌전파의 복잡도를 계산하였으며, 마지막으로 실험 지원자에 대한 광자극(5 Hz)과 정상 수면 조건의 옅은 수면 단계에 대한 뇌전도 복잡도 비교를 통하여 광자극으로 인한 뇌전도 복잡도의 응답 현황을 연구하였다. 분석 결과, 저주파수 광자극 조건에서 옅은 수면 단계 뇌전파 복잡도 평균값이 0.51415인 것으로서 정상 수면 복잡도 평균값 0.58923에 비하여 뚜렷하게 낮았고, 또한 중심 영역(central region)과 두정부(parietal region)는 뚜렷한 차이가 있었다(P 연구 결과, 5Hz 광자극은 옅은 수면 단계 θ파의 동기화 응답을 유발할 수 있었고, 뇌전파의 율동성을 증가시켜 깊은 수면 진입을 더욱 좋게 하는데 유리하였다. |
