Canonical correlation analysis for movement imagery brain signal

Abstract

사람의 뇌 신호를 이용해 자신이 의도한 대로 외부 장비를 조작할 수 있는 BCI 기술은 특히 팔이나 다리를 움직이는 것조차 힘든 환자들에게 매력적인 기술이다. 그러나 이 기술을 적용한 시스템을 적절히 제어하지 못하는 BCI 문맹이 존재한다. 본 연구에서는 이러한 BCI 문맹과 비문맹사이의 차이를 서로 다른 뇌 영역의 주파수 대역 간 상호 연관성 분석 기법 중 하나인 canonical correlation analysis를 통해 분석했다. 좌/우 손 움직임을 상상하는 동안 측정한 7명의 뇌자도 데이터를 분석한 결과, 높은 BCI 성능을 보이는 집단에서 뇌의 중심 영역과 전두엽, 두정엽 간 대부분의 주파수 대역 간에 상관관계가 존재하는 반면, 낮은 BCI 성능을 보이는 BCI 문맹 집단에서는 주파수 대역 간에 상관관계가 존재하지 않은 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과인, BCI 성능에 따른 상호작용의 차이는 움직입 상상 BCI 문맹에 대해 이해하는데 기여할 것으로 기대된다.