스트레스가 사격선수들의 사격수행과 뇌 영역 간 의사소통에 미치는 영향: 뇌파 코히어런스 분석

우민정(MinJungWoo),이건영(GunYoungLee) 한국체육학회 2013 한국체육학회지 Vol.52 No.2

본 연구의 목적은 스트레스가 사격선수들의 사격수행과 뇌 영역 간 네트워킹에 미치는 영향을 뇌파 코히어런스 분석을 통해 조사하는 것이다. 연구 대상자는 평균 연령 17.8세의 고등학교 10m 공기권총 선수 16명이었다. 피험자들은 편안히 연습하는 조건(시사)과 사격결과에 따른 보상이 주어지는 스트레스 유발 처치조건(본사) 모두에서 사격 과제를 수행하였고, 조건별 실전감, 스트레스, 자신감, 이완감, 사격점수, 조준시 코히어런스(뇌 영역 간 의사소통 지수)가 분석되었다. 그 결과, 스트레스는 실전감과 스트레스를 증가시키고, 자신감을 감소시켰다. 또 조건에 따라 사격점수에는 차이가 없었으나 본사 시행에서 조준시간이 더 긴 것으로 나타났다. 코히어런스 분석결과, 스트레스는 Cz-T4간의 사소통은 감소시키고, Cz-T3의 의사소통은 증가시켜 신경효율성을 떨어뜨리는 것으로 나타났다. 그러나 스트레스가 사격수행을 하락시키지 않은 것은 스트레스가 급격한 수행의 하락을 일으킬 정도로 심각하지 않았기 때문일 것으로 예측된다. The purpose of this study is to examine the influence of stress on the relationship between shooting performance and cortico-cortical communication. Participants were 16 high school 10m air pistol athletes whose mean age of 17.8 yrs (M=8, F=8). They were asked to execute shooting under two kinds of conditions, practice shooting without stress and actual shooting with stress induced by momentary compensation along with qualifying for the national shooting competition. In both conditions, competitiveness, stress, confidence and relaxation were measured and cortical activity was recorded for analysis of cortico-cortical communication. The result was that stress increased competitiveness and stress, and decreased confidence. However, there was no significant difference in shooting score between both conditions. As the result of coherence analysis, stress reduces neural efficiency by decreasing communication between Cz and T4, and increasing communication between Cz and T3. The lack of difference in shooting performance between conditions may result from failure to induce stress enough to deteriorate performance.

인문,사회과학편 : 운동과 인지기능간의 관계: 뇌과학적 증거에 관한 문헌고찰

우민정(MinJungWoo) 한국체육학회 2010 한국체육학회지 Vol.49 No.2

운동과 인지기능간의 관계는 1970년대 이후 운동심리학자들에 의해 많은 연구가 이루어졌다. 이 연구들에 의하면 유산소운동 후 인지기능이 향상되었고, 신체활동, 유산소능력이 높을수록 인지기능이 높은 것으로 나타났다. 그러나 인지기능은 자기보고식 설문지를 통해 측정되었기 때문에 운동이 인지기능을 향상시키는 기전을 알 수 없었다. 최근에 뇌 과학의 성장과 뉴로이미징 기법의 개발로 뇌의 혈관흐름, 뇌 부피 및 두께 측정, 뇌 신경전달물질, 호르몬의 측정이 가능해 지면서 운동으로 인한 뇌의 구조적, 기능적 변화가 조사되고, 운동이 어떤 기전을 통해 인지기능을 향상시키는 가에 관한 이론이 제안되었다. 본 문헌연구의 목적은 현재 한국의 운동 심리학 분야에서 미개척영역으로 남아있는 운동심리 신경과학을 소개하고 연구의 기초를 다지고자 함이다. 이 연구에는 1) 운동과 인지기능의 관계, 2) 운동이 인지기능을 향상시키는 기전, 3) 운동에 의한 뇌의 변화라는 세 가지 주제로 연구들을 소개하였다. 특히 운동과 인지기능간의 관계를 설명하는 기전은 1) 신경세포생성, 2) 신경영양인자 증가, 3) 혈관신생생성 및 혈관성장인자 증가, 4) 신경성장인자 증가 및 세포사멸 감소, 5)신경교 세포생성으로 요약된다. 마지막으로 운동에 의한 뇌의 구조적, 기능적 변화 연구들과, 치매환자뿐 아니라 치매에 유전적으로 위험에 노출된 사람들에게 치매의 치료나 예방책으로서 운동의 가능성을 조사한 논문들을 소개하였다. The effect of exercise on cognitive function has been well established. Numerous studies exhibited that aerobic exercise has improved cognitive function, and physical activity and cardiovascular fitness have been positively related to cognitive function. However, it has been difficult to clarify mechanism underlying exercise and cognition since previous studies had adopted self-reported survey to examine the influence of exercise on cognition. As the development of neuroscience and neuroimaging techniques allows to measure cerebral blood flow, brain density, cortical thickness, neurotransmitter and hormones, theories explaining mechanism of exercise and cognition have been proposed. Direct impact of exercise, physical activity, cardiovascular fitness on cognition has also been begun to be examined. In this review paper, 1) exercise and cognition, 2) mechanism underlying exercise and cognition, 3) brain changes resulting from exercise and fitness were introduced. Lastly, studies investigating 1) structural and functional changes of brain resulting from exercise and 2) possibility of exercise as a a precaution or treatment of dementia especially for people who are at genetic risk of Alzheimer's disease have been presented.

심폐체력이 전두엽의 집행기능에 미치는 영향: ERP를 통한 연구

우민정(MinJungWoo) 한국체육학회 2009 한국체육학회지 Vol.48 No.3

본 연구의 목적은 전두엽의 발달이 진행되고 있는 만 20세의 성인을 대상으로 심폐체력이 대뇌피질 반응 (P300진폭과 잠재기)에 미치는 영향을 조사하고, 심폐체력의 효과가 전두엽에 의해 통제되는 집행기능과제에 선택적으로 나타나는 지를 규명하는 것이다. 연구대상자는 총 60명의 건강한 남자 대학생으로, 주의집중과제와 집행기능 과제 수행 중 Fz, Cz, Pz 영역에서 뇌파가 측정되었고 YMCA 프로토콜을 통해 최대산소섭취량이 산출되었다. 두 과제 수행 중 심폐체력이 P300 진폭과 잠재기에 미치는 영향을 조사하기 위해 위계적 회귀분석과 ANCOVA를 실시하였다. 연구결과 심폐체력은 집행기능과제에서 과제 수행과 밀접히 관련된 뇌 영역인 Fz와 Cz의 P300 진폭과 정적으로 연관되어 있었다. 또 P300 잠재기는 집행기능과제 수행 중 Fz, Cz, Pz 영역에서, 주의집중 과제에서는 Pz 영역에서 저 심폐체력 집단과 비교해서 심폐체력이 높은 집단에게 짧게 나타났다. 이러한 결과는 심폐체력이 클수록 과제관련 뇌 영역에 대한 주의할당이 크고 뇌 활성화의 효율성이 증가할 뿐 아니라, 과제수행 시 정보처리 속도가 빠르며, 이러한 심폐체력의 효과는 집행기능 과제에서 크다는 것을 보여주는 것이다. The purpose of the present study is to examine the relationship between aerobic capacity and cerebral cortical responses in young male adult whose prefrontal lobe is in the middle of development. It was also examined to see if this relationship is stronger in frontally-mediated executive function task, relative to attentional task. Participants were 60 college age young healthy male (M=19.89 yrs) who underwent fitness testing to estimate aerobic capacity. Cognitive function was assessed by neuroelectrical response, an event-related potential (ERP) during executive task and non-executive task. Electroencephalogram (EEG) was recorded at Fz, Cz, and Pz during cognitive challenges. As the result, aerobic capacity was positively associated with P300 amplitude at Fz and Cz during executive function task. P300 latencies at Fz, Cz, Pz during executive challenge and at Pz during non-executive task was shorter in high-fit participants, relative to those who are low-fit. The current finding revealed that aerobic capacity yields neuro-electrical benefit with increasing allocation of attentional resources and making cognitive-processing speed short. The benefit of aerobic capacity was greater during frontally-mediated executive challenge.

인문,사회과학편 : 성격특성이 볼링선수들의 전두엽 뇌 활성화와 정서, 경쟁불안간의 관계에 미치는 영향

김지호(JiHoKim),황동재(DongJaeHwang),우민정(MinJungWoo) 한국체육학회 2014 한국체육학회지 Vol.53 No.6

본 연구의 목적은 휴식 시 전두엽 좌·우뇌 비대칭지수(FAS), 좌·우뇌 활성화와 심리요인(정서, 불안, 경쟁불안)간의 관계를 조사하는 것이며, 성격특성이 이들 관계에 미치는 영향을 조사하는 것이다. 실험대상자는 38명의 청소년볼링선수들로 평균연령 15.7세, 평균 볼링경력 2년 9개월이었다. 심리요인과 성격특성은 아이젱크 성격유형 검사지,PANAS, 특성불안, 상태불안, 경쟁특성불안, 경쟁 상태불안 검사지를 이용하여 측정하였다. 뇌파측정은 전두엽, 전전두엽, 외측전두엽, 측두엽 영역에서 실시하였다. 외향성 성격 집단에서 로우알파 전두엽 FAS와 부정정서는 부적인상관이 있는 것으로 나타났다. 또한 외향성 성격 집단의 Fp1, Fp2. F3, F4, F7 영역의 하이알파값과 긍정정서도 부적인 상관이 있는 것으로 나타났으나 내향성 집단에서는 FAS, PSD모두 유의한 상관이 없는 것으로 나타났다. FAS와PSD값을 기준으로 상·하 집단 간 심리변인과의 차이를 분석한 결과 로우알파 전두엽 FAS 고 집단이 저 집단에 비해 부정정서가 유의하게 낮았으며, 쎄타 전두엽 FAS고 집단이 저 집단에 비해 자신감이 유의하게 높았다. 그리고Fp1, Fp2영역의 하이알파 고 집단이 저 집단보다 특성불안이 유의하게 높은 것으로 나타났다. The purpose of this study is to investigate a relationship between frontal EEG asymmetry score(FAS), left or right frontal brainactivation during rest and psychological variables such as emotion, anxiety and competitive anxiety in bowlers and to look intowhether the relationship differs according to personality characteristics. The subjects of this study were 38 elite bowlers andthe average age was 15.7 years old with two years and three months of the average bowling career. PANAS, trait-anxiety,state-anxiety, competitive trait anxiety, competitive state anxiety, personality characteristics was measured. Frontal, prefrontal,lateral-frontal, temporal region’s cortical activation was collected. Extroversion group’s low-alpha frontal FAS and negativeemotion had negative correlation. Also, extroversion group’s Fp1, Fp2, F3, F4, F7 region had negative correlation betweenhigh-alpha and positive emotion. However, introversion group had no significant correlation. Divided FAS, PSD groups ashigh, low and then investigate difference of psychological variables. High frontal low-alpha group had lower negative emotionthen low group. And high frontal theta group had higher self-confidence then low group. Additionally, high high-alpha PSDgroup, Fp1, Fp2 region, had higher trait anxiety then low group.

미취학 아동의 정서지능 및 사회성에 대한 태권도 중심 신체활동 중재연구

김우종(WooJongKim),김민지(MinJiKim),우민정(MinJungWoo) 한국체육학회 2012 한국체육학회지 Vol.51 No.5

본 연구의 목적은 태권도 중심 신체활동 참여가 미취학 아동들의 정서지능과 사회성에 미치는 영향을 중재연구 설계를 통해 조사하는 것이다. 연구대상자는 만 5~6세의 미취학 아동들로 태권도 집단과 통제 집단에 각각 30명(5세 15명, 6세 15명)씩 할당되었으며, 이들은 처치 전과 후에 유치원 담임교사에 의해 정서지능과 사회성이 평가되었다. 집단과 연령이 종속변인(정서지능, 사회성)에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 사전 종속변인 값을 공변인으로 하고 사후 값을 종속변인으로 하는 2(집단) × 2(연령) 공변량 분석을 실시하였다. 정서지능에 대한 분석결과, 태권도 집단이 자기조절, 타인인식, 타인조절 능력에서 통제집단보다 우수하였고, 자기조절 능력에서는 6세보다는 5세에게 태권도 참여의 효과가 더 큰 것으로 나타났다. 사회성 분석 결과, 태권도 집단이 대인적응성과 사회적 참여에서 통제집단보다 우수하였고, 사회적 참여에서는 6세보다는 5세에게 태권도 참여 효과가 더 컸다. 이러한 결과는 태권도 중심 신체활동이 단순한 신체단련의 수단에 그치지 않고 학령 전기 아동들의 정서, 사회성 발달을 위한 유아체육이 될 수 있음을 의미한다. The purpose of this study was to investigate the influence of Taekwondo-oriented physical activity on emotional intelligence(E.Q.) and sociality through 3 month Taekwondo intervention study. Participants were sixty preschool children who were assigned to either Taekwondo or control group and E.Q. and sociality were evaluated by kindergarten teacher in charge. Group × Age ANCOVA with the pre-tested value of E.Q. and sociality as a covariate was conducted. As the result, Taekwondo group showed greater self-control, other-awareness, and other-control relative to control group. Self-control ability in 5 years was superior than one in 6 years within Taekwondo group. Analysis of sociality revealed that interpersonal skill and social participation in Taekwondo group were better than control group, and the effect of Taekwondo on social participation was greater in 5 years relative to 6 years. The result implies that Taekwondo-oriented physical activity could be a valuable physical education for preschoolers to improve emotional intelligence and social skill.

사격 조준시간 고정훈련에 따른 뇌파와 심박 수 변화

이건영(GunYoungLee),김진구(JinGuKim),류광민(KwangMinRyu),우민정(MinJungWoo) 한국체육학회 2013 한국체육학회지 Vol.52 No.6

본 연구에서는 조준시간 고정훈련이 사격선수의 조준동안 뇌 활성화, 심박수, 조준시간, 그리고 사격점수에 어떠한 영향을 미치는지를 조사하였다. 13명의 고등학교 사격선수 (남=12, 여=6)가 실험에 참여하였고, 이들의 평균 연령은17세(M=17.8)로 평균 경력은 4.2 년이었다. 본 연구의 과제는 10 m 공기권총 사격으로 연구에 참여한 피험자들에게8주간 조준시간 고정 훈련을 실시하였다. 피험자들이 10 m 공기권총 사격 60발 수행을 실시하는 동안 지속적으로 대뇌 피질의 활동과 심박 활동을 실시간으로 측정하였다. 실험설계는 측정시점(2)×영역(8)에 대한 반복측정 이원분산분석을 실시하였다. 종속변수는 각 영역에 대한 세타, 로우알파, 하이알파, 알파, 로우베타, 하이베타, 베타, 감마 파워 값이다. 그리고 심박수와 사격점수에 대한 훈련효과는 반복측정 일원분산분석을 실시하였다. 실험결과 조준시간표준편차는 훈련 후가 훈련 전보다 편차가 낮게 나타났다. 그리고 심박수 변화의 편차는 훈련 후가 훈련 전보다 감소하였다. 전두엽 영역에서 세타 상대 파워는 감소하였고 베타 상대 파워는 타겟을 조준하는 동안 증가했다. 이러한 결과는 조준시간 고정 훈련이 조준과정의 안정성과 사격수행의 향상에 영향을 미친 것으로 여겨진다. The purpose of this study was to investigate the effects of aiming time fixation training on cerebral cortical activity, heart rate, aiming time, and air-pistol shooting performance. Thirteen high-school shooters (male=7, female=6) participated in this experiment and their average career was 4.2 years of experience. Their ages ranged from 17 to 19 years (M=17.8). Participants enrolled in a 8-week training program. Experimental task was 10m air-pistol shooting. Continuous cerebral cortical activity and heart rate activity were monitored while they perform 60 trials. Repeated two way ANOVAs have been conducted to see the influence of trainning on powers of theta, low-alpha, high-alpha, alpha, low-beta, high-beta, beta, gamma band at F3, F4, C3, C4, T3, T4, Fz, and Cz electrode sites. Repeated one way ANOVA have respectively conducted to see the influence of training on heart rate, shooting scores. As the result, shooting score and consistency of aiming time were higher in after training relative to before training. and deviation of heart rate fluctuations decreased after training. In the frontal area, theta relative power decreased and beta relative power increased during aiming the target. This result implies that aiming time fixation training increase shooting score by elevating the stabilization of aiming procedure.