시공간 작업기억 수행능력에 따른 안정상태에서의 뇌파 특성 연구

Abstract

본 연구의 목적은 표준화된 종합주의력검사(CAT)의 소검사인 시공간 작업기억력 검사를 통해 얻어진 실험대상자의 안정상태 뇌파 활성차이로 시공간 작업기억력 수행능력을 예측할 수 있는 지를 알아보고자 하는 것이다. 실험 대상자는 2014년 12월 1개월 동안 학업 성취도와 무관한 31명의 일반적인 중학생 중 시공간 작업기억력 검사 후 순방향과 역방향 공간폭 결과에서 표준편차를 벗어난 7명과 6명이 선별되었고, 선별된 대상자를 각각 작업기억력 우수 집단(EWM)과 저하 집단(PWM)으로 구성하였다. 뇌파 측정과 뇌파 밴드별 상호 연관성을 통한 뇌기능 지수의 하위요소를 알아보기 위해 뇌기능분석 프로그램을 사용하였고 집단 간 차이 검증을 위한 통계 처리는 Mann-Whitney Test로 하였다. 연구 결과는 첫째, 순방향 작업 기억력 검사 결과 EWM과 PWM 집단 간 고베타파 활성도에서 좌뇌와 우뇌 모두 유의미한 차이를 보였고 저베타파 활성도에서는 우뇌에서만 유의미한 차이가 나타났다. 둘째, 세타파와 알파파 활성도는 통계적 유의수준에는 도달하지 못했다. 결론적으로 시공간 작업기억 수행능력과 안정 상태시 고베타파와 저베타파 활성도와 상관관계가 있음을 보여주며 특히 시공간 작업기억 수행능력과 우뇌의 정신적 활동 및 사고능력과는 상관관계를 보여 주었다. 시공간 작업기억 수행능력을 안정 상태에서도 베타파의 활성도를 통해 예측할 수 있다는 점이 본 연구가 갖는 의의이다. 향후 뇌파의 활성도가 작업기억력 평가 도구와 근거자료로써 활용될 수 있기를 기대한다. The purpose of this study is to predict visual-spatial working memory performance through the characteristics of an electroencephalogram (EEG) in the resting state. The 31 study participants, middle school students with various to academic performance, were underwent visual-spatial working memory test in the Comprehensive Attention Test (CAT) on December in 2014. Each 7 and 6 participants were divided into an Excellent Working Memory (EWM) group and Poor Working Memory (PWM) group depending on the forward/backward working memory scores. The EEG measurements and analysis of the data from a Brain Function Tester were performed by the two groups. A Mann-Whitney Test was used to examine the statistical differences between them. The activation of high beta (<TEX>${\beta}H$</TEX>) at the Fp1 and Fp2 sites in the left and right hemisphere, and that of the low beta (<TEX>${\beta}L$</TEX>) in the right hemisphere in the EWM group was significantly higher than that in the PWM group. In conclusion, there is a correlation between the visual-spatial working memory performance and the activation of <TEX>${\beta}H$</TEX> and <TEX>${\beta}L$</TEX> in the resting state and a close correlation that of <TEX>${\beta}L$</TEX> in the right hemisphere in terms of mental activity and faculty. Therefore, the visual-spatial working memory performance can be predicted by the activation of <TEX>${\beta}H$</TEX> and <TEX>${\beta}L$</TEX> in the resting state. The activation of EEG can be applied as an assessment tool and provide basis data for visual-spatial working memory performance.