³úÆÄ ±âÃÊ

¡¡

¡¡

³úÀüÀ§ ¶Ç´Â ³úÆÄ´Â ¸Ó¸® Ç¥¸é¿¡¼­ ¹ß»ýÇÏ´Â Àü±âÀû Æ÷ÅÙ¼ÈÀ̸ç À̰ÍÀÇ ±Ù¿øÀº ÈïºÐ´º·±ÀÇ ¼¼Æ÷¸·À» Åõ°úÇØ Áö³ª°¡´Â À̿µ鿡 ÀÇÇØ ¹ß»ýÇÏ´Â Àü·ùÀÌ´Ù. ÀÌµé ½Å°æÁ¶Á÷Àº Àüµµ¼º ¸ÅÁú¿¡ µÑ·¯½Î¿© Àֱ⠶§¹®¿¡ ´º·±¿¡¼­ ¹ß»ýÇÑ Àü·ù´Â ¸Ó¸® Ç¥¸é¿¡ ±îÁö Çü¼ºµÇ¾î ¿ÈÀÇ ¹ýÄ¢¿¡ ÀÇÇØ ÀüÀ§°¡ ³ªÅ¸³­´Ù. ³ú¿Í °ü·ÃµÈ Àü±â Çö»óÀ» ÃÖÃÊ·Î ¹ß°ßÇÑ °ÍÀº 1875³â Richard Caton¿¡ ÀÇÇØ¼­À̸ç, ³ëÃâµÈ µ¿¹°ÀÇ ³ú¿¡¼­ Àü·ù¸¦ °ËÃâÇÏ¿´´Ù. »ç¶÷ÀÇ ¸Ó¸® Ç¥¸é¿¡¼­ÀÇ ÀüÀ§¸¦ óÀ½ ÃøÁ¤ÇÑ °ÍÀº 1928³â Hans Berger¿¡ ÀÇÇØ¼­À̸ç, ÀÌÈÄ ¸¹Àº ½ÇÇè½Ç¿¡¼­ Âü¿©ÇÏ¿© ±× ÃøÁ¤ ±â¼úÀÌ ±Þ¼ÓÈ÷ Çâ»óµÇ¾ú°í, ¿©·¯°¡Áö ÇØ¼® ¹æ¹ýÀÌ ½ÃµµµÇ¾ú´Ù. ±× Áß¿¡ -ÆÄ, -ÆÄ, -ÆÄ, -ÆÄ µîÀÇ ÈçÈ÷ ¾Ë·ÁÁø Á֯ļö ºÐ¼®¹ý µîÀÌ ÀÖ´Ù.


³úÀüÀ§ÀÇ ¹ß»ý ±âÀÛ.

¡¡

  1. Generator of EEG

´ë³úÇÇÁú Pyramidal cellÀÇ EPSP(Excitatory Post Synaptic Potential) ¿Í IPSP(Inhibitory Post Synaptic Potential),

±×¸² ÂüÁ¶.

¡¡

2) Rhythmical EEG Activity

µ¿¹°½ÇÇè¿¡ ÀÇÇØ ¹àÇôÁø ³ú ÀüÀ§ Áøµ¿ÀÇ ±Ù°£.

  1. ½Ã»ó(thalamus)ÀÇ Áß°£(medial)¿µ¿ª°ú intralaminar¿µ¿ªÀÇ nonspecific nuclei ¿¡ ¹Ýº¹ÀûÀÎ Àü±âÀÚ±ØÀ» °¡Çϸé ÇÇÁú ÀüüÀûÀ¸·Î Áøµ¿ Ȱµ¿ÀÌ ³ªÅ¸³­´Ù.
  2. ½Ã»óÀÇ Ãø¸éºÎÀÇ specific nuclei¿¡ ¹Ýº¹ÀûÀÎ Àü±â ÀÚ±ØÀ» °¡ÇÏ¸é ±¹¼Ò ´ë³úÇÇÁú¿¡¼­ Áøµ¿ÀÌ ³ªÅ¸³­´Ù.
  3. ½Ã»ó°ú ÇÇÁú ¿¬°áÀ» ¿Ü°úÀûÀ¸·Î Â÷´ÜÇÏ¸é ½Ã»ó¿¡¼­´Â Àü±âÁøµ¿ÀÌ À¯Áö µÇÁö¸¸ ´ë³úÇÇÁú¿¡¼­´Â Áøµ¿ÀÌ °üÂûµÇÁö ¾Ê´Â´Ù.
  4. ½Ã»ó ¹ØºÎºÐÀÇ ³ú°£À» Àý´ÜÇÑ °æ¿ì sleep spindle¿¡ ¿µÇâÀ» ÁÖÁö ¾Ê´Â´Ù.

¡¡

À§ÀÇ °á°úµéÀ» Á¾ÇÕÇϸé EEGÀÇ Áøµ¿ Ư¼ºÀº ½Ã»óÀÇ Pacemaker cell¿¡ Å©°Ô ÀÇÁ¸ÇÔÀ» ÃßÃøÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.

¡¡

Pacemaker Theory - Andersen & Anderson¿¡ ÀÇÇØ Á¦¾ÈµÈ ÀÌ·Ð(1968³â).

±×¸² ÂüÁ¶.

½Ã»óÀÇ ThalamoCortical Relay(TCR) Neurons °ú Inhibitrary interneurons ÀÌ Rhythmical EEG Activity¿¡ °áÁ¤ÀûÀÎ ¿µÇâÀ» ÁØ´Ù.

ÀÌÈÄÀÇ ¿¬±¸¿¡ ÀÇÇÏ¸é ½Ã»ó°ú ÇÇÁúÀÇ Á»´õ º¹ÀâÇÑ »óÈ£ÀÛ¿ëÀÌ EEG rhythm¿¡ °ü¿©ÇÔµµ ¹àÇôÁ³´Ù.

Pacemaker TheoryÀÇ ¹Ý·Ð.

¡¡

³ú°£ ¸Á»óü(Reticular Formation)°¡ ³úÀüÀ§ ¸®µë¿¡ ¹ÌÄ¡´Â ¿µÇâ.

±×¸² ÂüÁ¶

³ú°£ ¸Á»óü´Â ¸ðµç sensory system°ú ÇÇÁú ¿µ¿ª¿¡¼­ ½ÅÈ£ ÀÔ·ÂÀ» ¹Þ°í, ÇÇÁúÀÇ ¸ðµç ¿µ¿ªÀ¸·Î Ãâ·ÂÀ» º¸³½´Ù(ÇÇÁú·ÎÀÇ Á÷Á¢ÀûÀÎ ¿¬°áµµ ÀÖ°í °£³ú¸¦ °æÀ¯ÇÑ ¿¬°áµµ ÀÖ´Ù ).

³ú°£ ¸Á»óü´Â Á÷Á¢ÀûÀ¸·Î ÇÇÁúÀÇ ´º·±¿¡ ÀÛ¿ë ÇÒ ¼öµµ ÀÖ°í, ½Ã»óÀÇ ´º·±¿¡ ÀÛ¿ëÇÏ¿© EEG rhythmÀ» º¯È­½Ãų ¼ö ÀÖ´Ù.

³ú°£¸Á»óüÀÇ È°µ¿À» °­ÇÏ°Ô ÇÏµç ¾àÇÏ°Ô Çϵç rhythmical cortical activity¸¦ ¾ø¾Ø´Ù.

½ÇÁ¦ »ç¶÷ÀÇ °æ¿ì¿¡µµ ³î¶÷, ÁýÁßÀ̳ª Á¹À½, ¼ö¸é µîÀÌ rhythmical cortical activity¸¦ ¾ø¾Ø´Ù.

³ú°£ ¸Á»óü°¡ ÆÄ±«µÈ °æ¿ì¿¡´Â rhythmical slow wave°¡ ÃâÇöÇÑ´Ù.


¡¡

½Ã»ó°ú ´ë³úÇÇÁúÀÇ ¿¬°á¼¶À¯


½Ã»óÀÇ ¹ÝÀÀÀº ´ë³úÇÇÁú·Î Åõ»çµÇ°í ³ú ÀüÀ§¿¡ ÈçÀûÀ» ³²±ä´Ù.


³úÆÄÃøÁ¤±â´Â ÇöÀç ¸¹Àº º´¿ø¿¡¼­ °£Áú ¹× ±âŸ ÁßÃ߽Űæ°èÀÇ º´º¯ Áø´Ü¿¡ ÇʼöÀûÀ¸·Î »ç¿ëµÇ°í ÀÖÀ¸¸ç, ¶ÇÇÑ, ³ú±â´É ¿¬±¸¿¡ À־ À¯¿ëÇÑ ÀåºñÀÌ´Ù.´ëºÎºÐÀÇ ³úÆÄÃøÁ¤±â´Â º¸Åë ÀÔ·ÂÀÌ 8ä³Î¿¡¼­ 21ä³ÎÀ̰í, °¢°¢ÀÇ Àü±Ø¿¡¼­ÀÇ ÃøÁ¤½ÅÈ£¸¦ chart -recorder·Î ½Ã°£ÀûÀ¸·Î º¯È­ÇÏ´Â ÆÄÇü¸¸À» Ãâ·ÂÇÏ´Â ¾Æ³¯·Î±× ¹æ½ÄÀÌ ´ëºÎºÐÀÌ´Ù. ±×·¯³ª, ÀÓ»óÀû À¯¿ë¼º ¹× ³ú±â´É ¿¬±¸¿¡ À־ ÀûÀýÇϱâ À§Çؼ­´Â, µðÁöÅ»½Åȣ󸮰¡ °¡´ÉÇϵµ·Ï ÄÄÇ»ÅÍ¿ÍÀÇ ÀÎÅÍÆäÀ̽ÌÀº ÇʼöÀûÀ¸·Î ¿ä±¸µÇ°í ÀÖ´Ù. ¶ÇÇÑ, »ç¶÷¿¡°Ô ƯÁ¤ÇÑ ÀÚ±ØÀÌ ÁÖ¾îÁø ÈÄ¿¡ ¹ß»ýµÇ´Â ³ú À¯¹ßÀüÀ§(EP : Evoked Potential, ERP : Event Relate Potential)´Â ÀÓ»óÀûÀ¸·Î Áö°¢°è·ÎÀÇ »óÇØ ¹ß°ß, Áö°¢´É·ÂÀÇ À¯¹«¸¦ ÆÇº°ÇÔ¿¡ À־ Áß¿äÇϱ⠶§¹®¿¡, À¯¹ßÀüÀ§¸¦ ¹ß»ýÇϱâ À§ÇÑ stimulatorµµ ÇʼöÀûÀÌ´Ù.

ERPÀÇ ºÐ¼®¹æ¹ýÀ¸·Î´Â ÀÌ»óÆÄÇüÀÇ °ËÃâ µîÀº ·çƾÇÏ°Ô µÇ¾î ÀÖ°í, Ä«¿À½ºÀ̷п¡ ÀÇÇÑ ºÐ¼®[2] µîÀÌ ÃÖ±Ù¿¡ Á¦½ÃµÇ´Â ÇÑÆí, ÈïºÐ´º·±±ºÀÇ À§Ä¡¸¦ ½Ã°£ÀûÀ¸·Î ÃßÀûÇÏ´Â ±â¼ú·Î½á ½Ö±ØÀÚ ÃßÀû¹ýÀÌ ÀÖ´Ù[3][4].

»ç¶÷ÀÇ ÀÎÁö°úÁ¤¿¡ µû¸¥ ÈïºÐ´º·±±ºÀÇ À§Ä¡ÃßÀûÀº ³úÀÇ ±â´É±¹Àç¼³°ú °ü·ÃÇÏ¿© ³ú¿¬±¸¿¡¼­ °¡Àå Áß¿äÇÑ ¿¬±¸ºÐ¾ßÁßÀÇ ÇϳªÀ̸ç, ³úÀüÀ§ ÃøÁ¤¿¡ ÀÇÇÑ °Í »Ó¸¸ÀÌ ¾Æ´Ï¶ó, ³úÀÚ±âÀå °ËÃâ¿¡ ÀÇÇÑ MEG(MagnetoEncephaloGraphy), Ç÷¾×ÀÇ Çì¸ð±Û·ÎºóÀÇ »ê¼ÒÇÔÀ¯·®ÀÇ º¯È­¸¦ °ËÃâÇÏ´Â Functional MRI(Magnetic Resonance Imaging), ¹æ»ç¼ºÆ÷µµ´çÀ» Ç÷¾×¿¡ ÁÖÀÔÇÏ¿© ¾çÀüÀÚÀÇ ½Ö¼Ò¸ê½Ã ¹ß»ýÇÏ´Â °¨¸¶¼±ÀÇ °ËÃâ¿¡ ÀÇÇÑ PET(Positron Emission Tomography)°¡ ÀÖ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ¹æ¹ýµéÀº »ý¸®Çп¡¼­ ¸¹ÀÌ »ç¿ëÇÏ´Â ¹Ì¼ÒÀü±Ø¿¡ ºñ±³ÇÏ¿© ¸Ó¸®ÀÇ Àý°³¾øÀÌ ³ú Ȱµ¿ »óŸ¦ °ËÃâÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù´Â ÀåÁ¡ÀÌ ÀÖ¾î ¸Å¿ì Ȱ¹ßÈ÷ ¿¬±¸µÇ°í ÀÖ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ¹æ½ÄµéÀº °¢°¢ÀÌ Àå´ÜÁ¡À» °®°í ÀÖÁö¸¸, Functional MRI³ª PET´Â ³úÀÇ ÀÎÁö°úÁ¤À» ½Ã°£ÀûÀ¸·Î ÃæºÐÈ÷ µû¶ó°¥ Á¤µµ°¡ µÇÁö ¾Ê±â¶§¹®¿¡, Temporal Resolution¿¡¼­´Â EEG(ElectroEncephaloGraphy)¿Í MEG°¡ ¿ì¼¼ÇÏ´Ù. ¶ÇÇÑ, MEGÀÇ °æ¿ì »ç¿ëµÇ´Â ÃÊÀüµµ¾çÀÚ°£¼·¼ÒÀÚ(SQUID : Superconducting QUantum Interference Device)array°¡ ¸Å¿ì °í°¡À̸ç, MEGÀÇ ÇØ¼®°á°ú°¡ EEG¿Í Å« Â÷À̰¡ ¾øÀ½ÀÌ º¸°íµÇ°í Àֱ⠶§¹®¿¡[5], EEG¿¡ ÀÇÇÑ ÀÎÁö¿µ¿ª ÃßÀû¿¬±¸°¡ Áß¿äÇÏ°Ô ºÎ°¢µÇ°í ÀÖ´Ù. ±×·¯³ª, 70³â´ëºÎÅÍ ÇöÀç±îÁö ÁÖ·Î ¿¬±¸µÇ¾î¿Â dipole model¿¡ ÀÇÇÑ ÀνĿµ¿ª ÃßÀû¹ýÀº ³ú¿¡¼­ ÈïºÐ´º·±±ºÀÇ °¹¼ö¿¡ ´ëÇÑ ÀÎÀ§ÀûÀÎ °¡Á¤ÀÌ ÇÊ¿äÇϹǷΠÀϹÝÀûÀÎ ³úÀÇ cognitive processÀÇ ºÐ¼®¿¡´Â ÀûÀýÇÏÁö ¸øÇÏ´Ù´Â Ä¡¸íÀûÀÎ ´ÜÁ¡À» Áö´Ï°í ÀÖ´Ù[6]. ¸¸ÀÏ ÀÌ¿Í °°Àº ¹®Á¦Á¡À» ÇØ°áÇÑ´Ù¸é ¾Õ¿¡¼­ ¾ð±ÞÇÑ ½Å°æÀü·ù ÃßÀû¹ýÀº ¸Å¿ì ½Å·Ú¼º ÀÖ°í À¯¿ëÇÑ ¼ö´ÜÀÌ µÉ ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀÌ´Ù. ´Ù½Ã ¸»ÇÏ¸é ¾î¶² ½ÃÁ¡¿¡¼­ ³ú¿¡¼­ÀÇ ½Åȣ󸮰úÁ¤¿¡ Âü¿©ÇÏ´Â ÈïºÐ ´º·±±ºÀÇ °¹¼ö¸¦ ¾Ë¾Æ³»´Â ½Åȣó¸® ¹æ¹ýÀÌ ÇÊ¿äÇÏ´Ù´Â °ÍÀÌ´Ù.

º» ¼Ò°³ ±ÛÀº Å©°Ô ³úÀüÀ§ ÃøÁ¤ ½Ã½ºÅÛÀÇ °³¹ß°ú ³ú ±â´É ¿µ¿ªÃßÁ¤¹ý ¿¡ ´ëÇÏ¿© ±â¼úÇÑ´Ù. º» ¿¬±¸ °úÁ¤¿¡¼­ °³¹ßµÈ ³úÀüÀ§ ÃøÁ¤ ½Ã½ºÅÛÀÇ ±¸¼ºÀº Å©°Ô ´ÙÀ½Ã³·³ 4ºÎºÐÀ¸·Î µÇ¾îÀÖ´Ù.

1) 12ä³Î ³úÀüÀ§ ÁõÆøºÎÀÇ H/W.

2) ³úÀüÀ§ÀÇ ÄÄÇ»ÅÍ·ÎÀÇ Àü¼ÛÀ» À§ÇÑ A/D º¯È¯±â¿Í ÀÎÅÍÆäÀ̽º H/W ¹× S/W.

3) VEP(Visual Evoked Potential), AEP(Auditory Evoked Potential),

SEP(Somato sensory Evoked Potential)À» ¹ß»ý½Ã۱â À§ÇÑ Stimulator.

4) ¸Ó¸®¸ð¾ç ¹× Àü±ØÀÇ ÁÂÇ¥¸¦ ÃøÁ¤ÇÏ´Â 3Â÷¿ø DigitizerÀÇ H/W ¹× S/W.

³ú ±â´É¿µ¿ª ÃßÁ¤¹ý¿¡ ´ëÇØ¼­´Â ´ÙÀ½ °°Àº ³»¿ëÀ¸·Î ±¸¼ºµÈ´Ù.

1) ÈïºÐ´º·±±ºÀ» current dipole·Î ¸ðµ¨¸µÇϰí, ¸Ó¸®¿¡ ´ëÇÑ 3Áß±¸°¢¸ðµ¨À»

°¡Á¤ÇÑ´Ù.

2) Analytic °è»ê¿¡ ÀÇÇØ single current dipole¿¡ ÀÇÇÑ ¸Ó¸®Ç¥¸éÀÇ ³úÀüÀ§¸¦

°è»êÇÑ´Ù. ÀÌ·±°úÁ¤À» Forward ProblemÀ̶óÇÑ´Ù.

3) ½ÇÁ¦ »ç¶÷ÀÇ ³úÀüÀ§¸¦ ÃøÁ¤ÇÏ¿© 2)ÀÇ °æ¿ì¿Í´Â ¹Ý´ëµÇ´Â °úÁ¤,

Áï field¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© sourceÀÇ parameter¸¦ °áÁ¤ÇÑ´Ù.

ÀÌ·±°úÁ¤À» Inverse ProblemÀ̶ó ÇÑ´Ù.

4) À§ 3)ÀÇ °úÁ¤Àº ¾Õ¿¡¼­µµ ¾ð±ÞÇßÁö¸¸, »ç¶÷ÀÌ sourceÀÇ °¹¼ö¸¦ °¡Á¤ÇÑ´Ù´Â Á¡¿¡¼­ ½Å·Ú¼ºÀÌ ÁÙ¾îµç´Ù. ÀÌ·± ¹®Á¦¸¦ ÇØ°áÇϱâ À§ÇÑ ¹æ¹ýÀ¸·Î½á ³úÀüÀ§ ºÐÆ÷¿¡ Laplacian ¿¬»ê¿¡ ÀÇÇÑ ¹æ¹ýÀ» Á¦½ÃÇϰí, ÀÌ·ÐÀûÀ¸·Î Àü·ù½Ö±ØÀÚÀÇ °¹¼ö¿Í ¹æÀ§°¢À» Laplacian ¿¬»ê¿¡ ÀÇÇÑ peak ÀÇ °¹¼ö¿Í ¹æÀ§°¢À¸·Î½á °áÁ¤ ÇÒ ¼ö ÀÖÀ½À» º¸ÀδÙ.

5) ½ÇÇèÀûÀ¸·Î ƯÁ¤ÇÑ °úÁ¦¸¦ ¼öÇàÇÏ´Â »ç¶÷ÀÇ ³úÀüÀ§¸¦ ÃøÁ¤ÇÏ¿© À¯¹ßÀüÀ§¸¦ °ËÃâÇϰí ÀüÀ§ º¸°£ÇÏ¿© Laplacian ¿¬»ê ¹× enhancement È¿°ú¸¦ ÁÖ´Â ºÎ°¡ÀûÀÎ ½Åȣ󸮸¦ °ÅÄ£ÈÄ ³ªÅ¸³ª´Â »õ·Î¿î ºÐÆ÷ÀÇ peakÀÇ ½Ã°£ÀûÀÎ À̵¿ÀÌ ±âÁ¸ÀÇ »ý¸®ÇÐÀûÀÎ Áö½Ä°ú ÀÏÄ¡ÇÔÀ» º¸ÀÓÀ¸·Î½á º» ¹æ¹ýÀÇ Å¸´ç¼ºÀ» È®ÀÎÇÑ´Ù.


»çÀ̹ö °ø°£¿¡ ³ú °úÇÐ ¿¬±¸¼Ò¸¦ ¸¸µéÀÚ.

Cyber Brain Research Center

¡¡

Brain Master Information Center

óÀ½ µî·ÏÀÏ 1996³â 06¿ù 15ÀÏ
ÃÖÁ¾ ¼öÁ¤ÀÏ 1997³â 05¿ù 04ÀÏ
¹èº´ÈÆ Brain Lab. ³ú °úÇÐ ¿¬±¸½Ç
E-Mail : bhbae@mul5.kaist.ac.kr