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논문KCI 등재

구강 호흡이 뇌기능에 미치는 영향에 관한 EEG 연구

EEG Study for the Effects of Mouth Breathing on Brain Functions

강창기|이송이|박소영|이경진|장소라
한국감성과학회 (The Korean Society For Emotion & Sensibility)|2016.12|감성과학 (Science of Emotion & Sensibility)|제19권 제4호|pp. 119-126

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EEG뇌기능Attention호흡BreathingBrain functionOxygen산소집중력뇌전도
주제분류감성과학

초록

본 연구는 구강 호흡이 뇌기능에 미치는 영향을 뇌전도(EEG : electroencephalogram)를 통해 관찰하고자 한다. 신체가 건강한 12명의 피험자(남성: 6명, 여성: 6명, 나이: 21~27, 비흡연자)는 뇌파를 측정하기 위해 두피에 전극을 부착한상태로 휴지기 상태에서 비강(Rest_N) 및 구강 호흡(Rest_M)을 수행하였고, 영어 대본을 사용한 청각언어자극이 주어지는 상황에서 비강(Eng_N) 및 구강 호흡(Eng_M)을 수행하였다. 각각의 뇌파는 뇌의 기능별로 크게 4 구역(R1~R4)으로 나뉘어 FFT (Fast Fourier Transform)을 통해 각각의 채널별(e.g., Pf1 and Pf2) 및 주파수 대역별(α, β, γ, θ)로절대 파워(Absolute Power) 비율을 살펴보았다. 도출된 결과에서는 Rest_N과 Rest_M 상태의 뇌파는 서로 유의미한차이를 보이지 않았다. 비강 호흡 수행 중 청각언어자극이 주어졌을 때(Rest_N/Eng_N)의 뇌파를 비교했을 경우, 뇌파의 활동이 휴지기 상태의 뇌파 활동보다 통계적으로 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 하지만 같은 조건상에서 구강호흡을 했을 때(Rest_M/Eng_M)는 비강 호흡을 실시했을 때와 달리 대부분의 뇌 구역과 주파수 대역에서 유의미한차이가 나타나지 않았다. 동일한 조건의 자극에도 불구하고 구강 호흡을 하는 경우는 뇌기능의 변화가 비강 호흡과 다른 결과를 나타내었다.

Abstract

In this study, we investigated the effects of mouth breathing on brain activity through electroencephalogram (EEG). EEG was performed on 12 healthy volunteers of age ranging from 21 to 27 years (male: female = 6:6, non-smoker). Brain waves on resting state (Rest_N/Rest_M) and auditory-language stimuli state (Eng_N/Eng_M) were recorded during mouth and nose breathing. Four different regions (R1~R4) were classified based on the brain functionality. And each channel (e.g., Pf1 and Pf2) and frequency (α, β, γ, and θ) were analyzed using their absolute power ratios of fast Fourier transform (FFT). The results showed that there was no significant difference between Rest_N and Rest_M. Eng_N had significantly higher brain activity than Rest_N; on the other hand, there was no significant difference between Rest_M and Eng_M. These results demonstrate that mouth-breathing on resting state does not induce any significant effects on brain activity and/or functionality, even though it causes subtle temporary inconvenience. In addition to the uncomfort, the brain activity can be adversely influenced by mouth-breathing, which could lower the cognitive skills under certain circumstances.

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