직업군인의 스트레스량과 특성불안 수준에 따른 정량화 뇌파 지표의 활용가능성 탐색 : 해군 20대 부사관을 대상으로 = Exploning the Availability of Quantitative EEG Indicators According to the stress level and Characteristic Anxiety level of Professional soliders : with the 20th Petty Officers of the Navy
저자
발행사항
천안 : 국제뇌교육종합대학원대학교 전문대학원, 2024
학위논문사항
학위논문(박사)-- 국제뇌교육종합대학원대학교 전문대학원 : 뇌교육학과 뇌건강전공 2024. 2
발행연도
2024
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
충청남도
형태사항
104 ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 심준영
UCI식별코드
I804:44032-200000733766
소장기관
Exploning the Availability of Quantitative EEG Indicators According to the stress level and Characteristic Anxiety level of Professional soliders - with the 20th Petty Officers of the Navy -
Stress and mental health management of professional soldiers are important issues affecting the fighting power of the Korean military. Since persistent stress has a negative influence on mental health, stress and mental health conditions should be identified and managed early. Currently, the Korea military conducts new personality test to identify the level of stress and suicidal signs. However, self-report subjective evaluation has disadvantages such as insincere answers and response bias and a limitation that it cannot be properly identified.
Therefore, a measuring tool using bio-signal which can secure simplicity and objectivity is required. This study aims at finding out what relationship and difference the prefrontal quantified EEG index has with the stress amount and characteristic anxiety scale. The present study is to examine if there is a possibility of of supplementing or replacing the self-report questionnaire as a biomarker that reflects the mental health of professional soldiers.
To achieve the purpose of this study, EEGs of left and right prefrontal parts were measured with 114 male Petty officers in their 20th working in the Navy unit among professional soldiers for five minutes in a stable state with their eyes closed. Groups were classified on the basis of a total of 9 indicators including 6 alpha rhythm indicators (Alpha relative, Alpha amplitude, Alpha/Delta ratio, Alpha/High-Beta ratio, Alpha coherence) and SEF 90%, and all 114 subjects were arranged in order from high to low. Then, the subjects were divided into a high group, an intermediate group, and a low group of 38 people each. For data analysis, Pearson's correlation analysis between the subjective evaluation scale and EEG indicators was first performed, and differences analysis between groups and post-analysis were performed on significant variables in the correlation by one-way ANOVA. The main results are as follows.
First, the correlation results for all 114 subjects are as follows. When the amount of stress and characteristic anxiety as subjective evaluation scales, were high, the Alpha amplitude, which means the waveform height of the EEG, and Alpha relative power, which is the relative ratio of the Alpha rhythm to the total frequency, decreased. In addition, the Alpha asymmetry reflecting the left and right brain balance, the Alpha/Delta ratio reflecting physical stress resistance, the Alpha/High-Beta ratio reflecting mental stress resistance, and the Alpha coherence reflecting the communication level of the left and right brains all lowered. On the other hand, the SEF 90% index reflecting the arousal level increased. Therefore, it was found that the Quantitative EEG indicators reflecting the brain function activity state of the prefrontal cortex and the stress and characteristic anxiety scale were closely related.
Second, the main results of the differences among the groups classified into three groups are as follows. The higher the amount of stress and characteristic anxiety, the lower the six Alpha rhythm indicators consistently,
and the higher the SEF 90% index reflecting the arousal. In addition, the higher the average value of each of the six Alpha rhythm indicators, the lower the amount of stress, characteristic anxiety, and SEF 90% values, and all other Alpha rhythm indicators showed consistency. Consequently, it was found that the measurement of EEGs in prefrontal parts two channels could identify various functional characteristics of the brain which were not found in subjective evaluation scale, suggesting that it may be utilized by replacing or supplementing the self-report subjective evaluation scale. Accordingly, the prefrontal parts Quantitative EEG indicators can identify brain health conditions such as stress and characteristic anxiety of professional soldiers in a neurophysiological way, and can also be used as policy data for improving the fighting power of the Korean military and mental health management.
Key Words : Petty Officer, Stress, Anxiety, Alpha rhythm, SEF 90%, Brain health
직업군인의 스트레스량과 특성불안 수준에 따른 정량화 뇌파 지표의 활용가능성 탐색 -해군 20대 부사관을 대상으로 - 직업군인들의 스트레스와 정신건강 관리는 국군의 전투력에 영향을 미치는 중 요한 문제이다. 지속되는 스트레스는 정신건강에 부정적 영향을 미치므로 스트레스와 정신건강 상태를 조기에 식별하고 관리해야 한다. 현재 군에서는 스트레스 정도와 자살징후 등을 식별하기 위해 신인성검사 (new personality test) 를 의무적으로 시행하고 있다. 하지만 자기보고식 주관적 평가는 성실하지 못한 답변과 응답 편향성과 같은 단점이 있어 제대로 식별하지 못하는 한계가 있다. 그러므로 간편하면서 객관성이 확보될 수 있는 생체신호를 이용한 측정 도구의 필요성이 제기되고 있다. 이 연구는 전전두엽 정량화 뇌파 지표가 스트레스량 및 특성불안 척도와 어떠한 관계와 차이점이 있는지 파악해보고자 하였다. 또한, 직업군인들의 정신건강을 반영하는 생체표지자(biomarker)로써 자기보고식 질문지를 보완하거나 대체하여 활용할 가능성이 있는지 알아보는 데 연구의 목적이 있다. 이를 위하여 직업군인 중에서 해군 부대에 근무하는 20대 남성 부사관 114 명을 대상으로 좌・우 전전두엽 부위의 뇌파를 눈을 감은 안정상태에서 5분간 측정하였다. 집단의 구분은 스트레스량 및 특성불안 척도와 6가지 Alpha리듬지표(Alpha relative, Alpha amplitude, Alpha asymmetry, Alpha/Delta ratio, Alpha/High-Beta ratio, Alpha Coherence)및 SEF 90% 등 총 9개 지표를 기준으로 하여 전체 대상자 114 명을 높은 값에서 낮은 값 순서로 정렬하였다. 그런 다음 38명씩 높은집단, 중간집단,낮은집단으로 구분하였다. 자료 분석은 주관적 평가척도와 뇌파 지표들 간에 Pearson의 상관관계 분석을 먼저 실시하였고 상관관계에서 의미 있는 변인에 대하여 일원배치 분산분석에 의한 집단 간 차이와 사후분석을 실시하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫 번째 전체 대상자 114명에 대한 상관관계 결과는 다음과 같다 .주관적 평가 척도인 스트레스량 및 특성불안이 높으면 뇌파의 파형 높이를 의미하는 Alpha 진폭과 전체 주파수 중 Alpha리듬이 차지하는 상대적 비율인 Alpha상대파워는 낮아 졌다. 또한 ,좌・우뇌 균형을 반영하는 Alpha비대칭, 육체적 스트레스 저항도를 반영하는 Alpha/Delta비율, 정신적 스트레스 저항도를 반영하는 Alpha/High-Beta비 율 및 좌・우뇌의 소통 수준을 반영하는 Alpha Coherence도 모두 낮아졌다. 반면에 각성도를 반영하는 SEF 90% 지표는 높아졌다. 이상과 같이 전전두엽 부위의 뇌 기능 활성상태를 반영하는 정량화 뇌파 지표와 스트레스 및 특성불안 척도는 밀 접한 관련이 있음을 알 수 있었다. 두 번째 세 집단으로 분류한 집단 간 차이의 주요 결과는 다음과 같다 .스트레스량과 특성불안이 높은 집단일수록 6가지 Alpha리듬 지표는 일관성 있게 낮게 나타났고, 각성도를 반영하는 SEF 90%지표는 높게 나타났다. 또한, 6가지 각각의 Alpha리듬 지표 평균값이 높은 집단일수록 스트레스량과 특성불안, SEF 90%값은 낮아지고 나머지 Alpha리듬 지표는 모두 높아지는 일관성을 보였다. 이상과 같이 이마부위 전전두엽 2채널 뇌파 측정은 주관적 평가척도에서는 알수 없는 다양한 측면의 뇌 기능적 특성을 파악할 수 있었으며, 자기보고식 주관적 평가척도를 대체하거나 보완하여 활용할 가능성이 있음을 시사하였다. 따라서 전전두엽 정량화 뇌파 지표는 직업군인의 스트레스 특성불안과 같은 뇌건강 상태를 신경생리학적 방법으로 파악할 수 있고, 나아가 국군의 전투력 향상과 정신건강 관리의 정책적 자료로도 활용할 수 있을 것이다. 주제어: 해군 부사관, 정량화 뇌파 지표, 스트레스, 특성불안, Alpha 리듬, 뇌 건강
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