[기술]EEG 신호 분석을 통한 인지기능 훈련 게임 콘텐츠의 뇌 활성화 연구

제목 : EEG 신호 분석을 통한 인지기능 훈련 게임 콘텐츠의 뇌 활성화 연구

저자 : 강성호

초록 :
EEG 신호의 변화를 측정하고 분석하였다. 이를 통해 제작된 게임 콘텐츠들의 뇌 활성화 정도를 평가하여 인지기능 훈련에 실효성이 있는지 검증 하고자 하였다. 실험은 크게 세 가지로 나누어 진행하였다. 첫 번째 실험에서는 제작된 주의집중력 영역의 게임 2종과 기억력 영역의 게임 2종을 대상으로 휴식상태와 게임수행상태의 EEG 신호의 파워 스펙트럼을 비교하고 각 전극의 주파수 대역 별로 단순통계와 대응표본 t-검정을 사용하여 유의미한 변화가 있는 전극을 확인하였다. 결과로는 피험자가 콘텐츠에 집중하고 있다는 것을 의미하는 알파파 감소는 대부분의 전극에서 유의미하게 나타났으나 기억과 판단과 같은 의식적인 활동을 하고 있다는 의미의 베타파는 증가하였으나 각 콘텐츠마다 일부 전극에서 유의미하게 나타났다. 두 번째 실험에서는 주의집중력 영역에서 지속적인 주의력을 향상시켜 주는 순서판단 콘텐츠에 대한 휴식상태와 게임수행상태에 대한 EEG 신호를 측정하여 분석하였다. 분석 방법은 게임수행상태에서 집중도를 나타내는 주의집중지표와 휴식상태에서의 안정도를 나타내는 안정지표를 사용하였다. 분석 결과 피험자들이 게임수행상태에서 모두 주의집중지표가 증가하였기 때문에 집중하여 게임 콘텐츠를 수행한 것으로 볼 수 있었다. 마지막 세 번째 실험에서는 몰입이론을 적용하여 난이도를 조절할 경우 인지기능 게임 콘텐츠의 실효성이 증가하는지 알고자 순차적인 난이도 단계의 게임 콘텐츠를 수행했을 때와 몰입 이론을 적용하여 난이도를 조절한 단계의 주의집중지표와 안정지표의 변화를 비교분석하였다. 결과는 몰입 이론을 적용하여 인지기능 게임 콘텐츠의 실효성을 높일 수 있었다. 결과적으로 인지기능 훈련 게임 콘텐츠의 실효성은 뇌 활성화 정도를 측정하여 검증이 가능하며, 몰입이론을 적용한다면 뇌 활성화를 극대화 할 수 있을 것으로 기대된다.

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