Spatial - Frequency Analysis of time-varying Coherence using ERP signals for attentional visual stimulus

시각 자극의 집중에 따른 시간 변화에 대한 뇌 유발전위의 공간 - 주파수간 상관 변화 분석

In this study, we analyzed spatial-frequency relationship related brain function for change of the time during attentional visual stimulus through the analysis of Coherence. With experimentation about ERP(Event Related Potential)data, it revealed that change of the phase synchronization between different scalp locations at ${\theta}$, ${\alpha}$ band. ERP between left and right frontal lobes, between the frontal and central lobes showed the phase synchronization at the P100, N200, ERP between the frontal and occipital lobes showed the phase synchronization at the P300 related information of visual stimulus. Compared to STFT using the window of a fixed length, CWT is able to multi-resolution analysis with the adjustment of parameters of mother wavelet. Thus, coherence results with CWT was found to be effective for analysis of time-varying spatial-frequency relationship in ERP. The phase synchronization for inattentional visual stimulus was not observed.

본 연구에서는 코히어런스 분석을 통하여 시각집중 기간 동안 시간 변화에 대한 뇌기능과 관련된 공간-주파수간 연관관계를 해석하였다. 집중관련 시각자극 실험 데이터를 통해 ${\theta}$와 ${\alpha}$ 대역에서 서로 다른 두피 위치간 위상연관변화를 확인하였다. 좌우 전두엽, 전두엽과 두정엽 간 뇌유발전위는 P100, N200지점에서 위상동조를 보였으며, 전두엽과 후두엽 간 뇌유발전위는 시각 처리 정보가 반영되는 P300지점에서 위상동조를 보였다. 고정된 길이의 창을 이용하는 단구간 푸리에 변환에 비하여 연속 웨이블릿 변환은 모 웨이블릿의 파라미터 조정을 통한 다중해상도 분석이 가능하였다. 따라서 연속 웨이블릿 변환을 이용한 코히어런스 결과가 시간변화에 대한 뇌유발전위의 공간-주파수간 연관관계의 변화를 확인하는데 유효함을 확인하였다. 비 집중 자극수행에 대해서는 위상동조 현상이 나타나지 않았다.