Curry 7을 이용한 뇌파 분석법(0): 개요

뇌파나 fMRI와 같은 신경학적 반응을 분석하는데 관심이 증대되고 있습니다. 여러가지 분석 도구들과 방법들이 있는데, 대부분 영어로 되어 있다 보니 접근성이 제한되어 있죠. 이런 내용들을 정리해서 공유했을 때, 한분이라도 도움이 되면 다행이라고 생각하고 정리하고자 합니다. 기회가 될 때마다 틈틈히 매뉴얼을 작성하도록 하겠습니다.

  이번에 다룰 내용은 뇌파 분석 도구 중 하나인 Curry7을 이용하여 전처리를 하는 방법입니다. Curry7의 기본적인 구조에 대해 자세한 내용은 매뉴얼을 참고해주세요. Handout이 자세하게 작성되어 있습니다. 이 포스팅은 실무적인 측면에서 빠르게 Curry 7을 익히고자 하는 분들을 대상으로 합니다.

전처리

1. 통계 분석 전에 뇌파 자료를 재구조화하는 절차들을 통칭하는 말입니다.
2. 잡파(artifact 제거), 필터링, Epoching을 통해 뇌파의 변산을 최소화하고,
3. 사건관련전위, 주파수 분석 등을 위해 뇌파 자료를 준비하는데 목적이 있습니다.

Curry7을 이용한 뇌파 전처리의 절차

   Curry7에서 뇌파분석의 절차는 크게 1) 전처리(preprocessing), 2) 통계 분석 순으로 진행됩니다. 뇌파에서 말하는 전처리는 뇌파 신호에서 잡파(artifact)를 제거하고 필터링을 거쳐 관심을 가지는 요소들만 추출해내는 작업을 포함한다고 볼 수 있습니다. 구체적으로 그 과정은 다음과 같습니다.

1. referencing & baseline correction: 뇌파의 기준선을 교정하는 과정(링크)
2. 잡음 구간 제외: 근육, 기타 다른 요인들로 인해 뇌파가 왜곡된 구간을 제거하는 과정(링크)
3. 필터링: 관심있는 주파수 구간대의 뇌파만을 추출하는 과정(링크)
4. 잡음 제거: (주로) 눈깜빡임으로 인한 뇌파의 왜곡을 교정하는 과정
5. Epoching: 과제에서 특정 시행별로 뇌파를 구분하는 과정

Curry7은 이 과정들을 쉽게 실시할 수 있도록 조직화되어 있다는 장점이 있습니다.

폴더 구조

  뇌파 분석을 보다 원활하게 하기 위해 나름대로 조직화한 폴더 구조입니다. 프로젝트마다 [rawEEG], [EpochsALL], [ERP analysis] 폴더를 만들었고 각 폴더마다 참가자 구분 없이 자료들을 정리하고 있습니다. 이 폴더의 구조보다는 Curry 상 데이터베이스를 어떻게 조직화하는게 더 중요하다고 볼 수 있습니다. 저는 Matlab을 이용하여 자료들을 추출하기 때문에 Matlab상에서 자료를 빠르게 처리하기 위한 구조화를 택했습니다. 자세한 방법은 아래의 그림을 참고해주세요.

  이제 Curry 7을 이용하여 뇌파를 분석하기 위한 기본적인 준비작업을 마친 것입니다. 다음부터는 직접 Curry7을 이용하여 어떤 방법으로 뇌파를 처리해야 하는지, 그리고 그 목적에 대해서 알아보도록 하겠습니다.